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48 Strukturen von Metallclusterionen
In den Spektren der Elemente Fe, Co und Ni wurden in keinem Fall Monomere oder
reine Dimere bzw. Cluster des für die Dotierung vorgesehenen Materials gefunden.
Ebenso war der Goldanteil in den heteroatomaren Clustern stets höher (n > m). Dies
kann durch eine höhere Stabilität der Au–M-Bindung (M = Fe, Co, Ni) in hetero-
atomaren Clustern im Vergleich zu reinen Mn-Clustern verstanden werden oder durch
ein starkes Überangebot an Gold. Alle Flugzeitmassenspektren zeigen einen vom dotie-
renden Element unabhängigen qualitativ ähnlichen Intensitätsverlauf.
5.1.2 Strukturen dotierter Goldclusteranionen
Im Folgenden werden die Strukturen der mit Fe, Co und Ni dotierten Goldclusteranio-
nen dargestellt. Dabei wird die Reihenfolge nach Fremdatom und absteigender Golda-
tomzahl, entsprechend anfänglicher Fragestellung, gewählt. Die berechneten Gesamte-
nergien werden relativ zum gefundenen energetischen globalen Minimum angegeben,
sowie dem Rw-Wert gegenüber gestellt. Die Isomerenbezeichnung erfolgt mit Hilfe der
Schoenfliespunktgruppe. Es werden bis auf wenige Einzelfälle Strukturen bis maximal
+0,30 eV berücksichtigt. Die Auswertung wird aus folgenden Gründen ausführlicher als
in anderen Kapiteln behandelt:
1. Eine umfangreiche Analyse auf hohem theoretischem Niveau ergab in einem
kleinen Energieintervall eine große Strukturvielfalt.
2. Die Leistungsfähigkeit des Beugungsexperiments wird darin deutlich, dass in
den meisten Fällen eindeutige Strukturzuordnungen möglich sind, welche wi-
dererwartend nicht immer den berechneten Grundzuständen entsprechen.
Am Beispiel des ersten diskutierten Clusters Au15Fe– werden die Bindungsmotive in der
homologen Reihe verdeutlicht. Eine Zusammenfassung der zugeordneten Clusterstruk-
turen wird am Ende des Kapitels (siehe Seite 64) gegeben.
Au15Fe−
Für den eisendotierten Cluster Au15Fe− wurden ausschließlich endohedrale Strukturen
gefunden (siehe Abbildung 18).
1. Cs, 0,00 eV, Rw = 11,8% 2. C2v, 0,03 eV, Rw = 12,5% 3. Cs, 0,05 eV, Rw = 5,4%
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Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung
- Title
- Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung
- Author
- Thomas Rapps
- Publisher
- KIT Scientific Publishing
- Date
- 2012
- Language
- German
- License
- CC BY-NC-ND 3.0
- ISBN
- 978-3-86644-878-0
- Size
- 21.0 x 29.7 cm
- Pages
- 390
- Keywords
- Elektronenbeugung, Nano-Metallcluster, Gasphase, massenselektiv, Strukturbestimmung
- Categories
- Naturwissenschaften Chemie
Table of contents
- Abstract
- 1 Einleitung 1
- 2 Elektronenbeugung in der Gasphase (GED) 5
- 3 Das TIED-Experiment 15
- 4 Heuristik der Clusterstrukturfindung 35
- 5 Strukturen von Metallclusterionen 45
- 5.1 Kleine Käfigstrukturen magnetisch dotierter Goldcluster (M@Aun−, M = Fe, Co, Ni; n = 12–15) 45
- 5.2 Ladungsabhängige Strukturunterschiede von kleinen Bismutclustern 68
- 5.3 Palladiumcluster (Pdn−/+, 13 ≤ n ≤ 147) 91
- 5.4 Wasserstoffadsorptionseigenschaften von massenselektierten Palladiumclustern 128
- 5.5 3d-/4d-/5d-Übergangsmetallcluster aus 55 Atomen 152
- 5.6 Strukturelle Entwicklung später Übergangsmetallcluster (Co, Ni, Cu, Ag) 184
- 6 Der Temperatureinfluss auf die Gleichgewichtsstruktur von Metallclusterionen 205
- 7 Statistische Untersuchungen zur Datenanalyse 259
- 8 Zusammenfassung und Ausblick 273
- Anhang A: Beugungsdaten weiterer Metallclusterionen 279
- A.1 Entwicklung der Clusterstruktur verschiedener Elemente der Gruppe 14 (Si, Sn, Pb) 279
- A.2 Schmelzen des Clusters Pb55− 283
- A.3 Der Zinncluster Sn13+ 379 286
- A.4 Strukturmotiv von Clustern des bcc-Elements Tantal 288
- A.5 Thermisch induzierte Oberflächenrekonstruktion beinahe geschlossenschaliger Silbercluster (Ag55±x−, x = 1–2) 290
- A.6 Möglicher Strukturübergang bei Silberclusterionen (Agn−, n = 80–98) 295
- A.7 Reine Goldcluster größer 20 Atome 296
- Anhang B: Apparative Entwicklung 305
- Anhang C: Einfluss der Fallengeometrie auf große Streuwinkel 311
- Anhang D: CNA-Analyse des zehnatomigen Strukturensembles 313
- Anhang A: Beugungsdaten weiterer Metallclusterionen 279
- Abbildungsverzeichnis 321
- Tabellenverzeichnis 331
- Literaturverzeichnis 333