Page - 64 - in Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung

64 Strukturen von Metallclusterionen Erfolgreiches endohedrales Dotieren des Au16−-Käfigs mit Fe, Co und Ni ist bereits ex- perimentell nachgewiesen.16 Von diesen Fällen führte insbesondere Nickel zu einem signifikant verzerrten Käfig, was mit einer starken Ni-3d-Wechselwirkung mit dem um- gebenden Goldkäfig erklärt wurde. Weiter wurde für diesen Fall geringe Spinmultiplizi- tät (M = 2) berichtet, wohingegen die Elemente Fe und Co hohe am Fremdatom lokali- sierte Spinzustände (M = 6 bzw. 5) aufwiesen und ihre magnetischen Eigenschaften weitgehend beibehielten. Abbildung 40: Übersicht der zugeordneten Strukturen für kleine magnetisch dotierte Goldcluster, M@Aun− (M = Fe, Co, Ni; n = 12–15). Die in dieser Arbeit für alle drei Elemente (Fe, Co, Ni) ermittelte Struktur mit 15 Gold- atomen lässt sich aus der bekannten Struktur von NiAu16− durch Entfernen eines einzel- nen leicht „abstehenden“ Atoms ableiten. Die berechneten Spinmultiplizitäten M sind stets klein (M = 2 bzw. 3) und am Fremdatom lokalisiert, was eine starke Wechselwir- kung von 3d-Schale und Goldkäfig nahe legt. Die Käfigstruktur entspricht damit nicht mehr dem Bild eines isolierten magnetischen Atoms in einem etwas zu großen stabilen Käfig, wie es im Falle der Dotierung des Au16−-Clusters mit den Elementen Fe, Co75 sowie den nichtmagnetischen Elementen Cu110 und Zn111 gezeichnet wurde. Die Unterschiede der gefüllten Käfigstrukturen sind für die drei dotierten Elemente ge- ring. Deutlicher werden sie in Abbildung 41 durch die Darstellung eines Teils der Paar- verteilungsfunktion – genauer: der Abstände zwischen Fremdatom und Goldatomen. Das Strukturmotiv ist für die Cluster aus 15 Goldatomen vergleichbar, jedoch zeigt die Verteilung der Cs-Eisenstruktur eine einfachere Form verglichen mit den Cobalt- und Fe Co Ni M@Aun − 15 14 13 12