Page - 78 - in Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung

78 Strukturen von Metallclusterionen kleiner als der der Isomere (2) und (3) mit 11,6% und 18,9%. Das gefundene Struktur- isomer entspricht der Vorläuferstruktur des Bi13−-Clusters, dem ein weiteres Atom an- geboten wird. Struktur (2) lässt sich nur durch mehrere Bindungsbrüche aus der Bi13−- Struktur erzeugen. Abbildung 57: Experimentelle sMexp-Funktion (schwarze offene Kreise) und theoretische sMtheo- Funktion (rote Linie) des Isomers 1 von Bi14−. Die blaue Linie entspricht der gewichteten Ab- weichung ΔwsM. Bi15− 1. C2v, 0,00 eV, Rw = 22,9% 2. C1, 0,11 eV, Rw = 5,6% 3. C2v, 0,14 eV, Rw = 9,6% Abbildung 58: Die energetisch günstigsten Isomere von Bi15− mit Symmetrien, relativen Ener- gien und Rw-Werten. Das fett markierte Isomer kann zugeordnet werden. Der genetische Algorithmus liefert für den anionischen Bismutcluster mit 15 Atomen ein neues Bindungsmotiv als Gleichgewichtsstruktur (Isomer 1, siehe Abbildung 58). Die experimentell gefundene sMexp-Funktion weist jedoch im Vergleich zu Bi14– keine wesentlichen Änderungen auf, sodass für diese Kandidatstruktur ein hoher Rw-Wert von 22,9% berechnet wird (siehe Abbildung 59). Weitere Strukturisomere, die die bekannte Bi8-Einheit enthalten werden +0,11 eV und +0,14 eV energetisch höher gefunden. Wie bereits zuvor mehrfach gesehen, unterscheiden sich die Strukturisomere lediglich in der Orientierung der beiden flächenverknüpften Bi8-Einheiten. Zwei zusätzliche Adatome führen zu zwei lokalen Tetrameruntereinheiten. Die elektronische Stabilität der Isomere (2) und (3) ist vergleichbar, die Anpassung an die experimentellen Daten ergibt jedoch einen großen Kontrast der Rw-Werte: 5,6% für Isomer 2 und 9,6% für Isomer 3. Eine Strukturordnung zugunsten von Isomer (2) kann deshalb klar getroffen werden. Wie auch im Falle des Bi14−-Clusters lässt sich diese Struktur aus der für den kleineren Clus- 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -1 0 1 (1) s / Å-1 -1 0 1