Page - 49 - in Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung

Kleine Käfigstrukturen magnetisch dotierter Goldcluster 49 4. C1, 0,07 eV, Rw = 7,9% 5. C2v, 0,07 eV, Rw = 6,2% Abbildung 18: Die energetisch günstigsten Isomere von Au15Fe− mit Symmetrien, relativen Energien und Rw-Werten. Die fett markierten Isomere sind für die Interpretation der Beugungs- daten am besten geeignet. Folgende unterschiedlichen Koordinationsmotive des Fremdatoms lassen sich identifi- zieren: ikosaedrisch (1), dekaedrisch (2) und kuboktaedrisch (4). Während Isomer 1 eine kompakt koordinierte Struktur mit weiteren Adatomen auf der Oberfläche darstellt, kann Isomer 3 im Folgenden als „lose“ koordinierte näherungsweise ikosaedrische Struktur bezeichnet werden, die weitere Goldatome in die Ikosaederoberfläche inte- griert. Diese Struktur zeigt die beste Übereinstimmung mit den experimentellen Daten (siehe Abbildung 19). Man konstruiert sie durch Übereinanderlegen zweier um 90° ver- drehter Sechsringe, wobei ein bzw. zwei Atome eine Kappe ausbilden. Das Eisenatom sitzt leicht versetzt zum Massenschwerpunkt. Im Energieintervall von weniger 0,1 eV tritt zudem die Hybridstruktur aus Kuboktaeder und Ikosaeder (5) auf. Diese kann expe- rimentell nicht ausgeschlossen werden. Die berechnete Grundzustandsstruktur (1) sowie das nächsthöherliegende Isomer (2) kommen aufgrund der signifikant größeren Rw- Werte dahingegen nicht in Betracht. Abbildung 19: Experimentelle sMexp-Funktion (schwarze offene Kreise) und theoretische sMtheo- Funktion (rote Linie) der Isomere 1, 3 und 5 von Au15Fe−. Die blaue Linie entspricht der ge- wichteten Abweichung ΔwsM. 0 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 -1 0 1 (5) (3) (1) s / Å-1 -1 0 1 -1 0 1