Page - 138 - in Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung

138 Strukturen von Metallclusterionen Zweikörperpotenzials und einem GA (siehe Abbildung 113). Die günstigsten i.d.R hochsymmetrischen Isomere wurden als seed-Strukturen in einem weiterführenden DFT-GA verwendet, der aufgrund der hohen notwendigen Schrittzahl bei der Relaxati- on der Strukturen relativ teuer ist. In Abbildung 116 (unten) ist das mit den experimen- tellen Beugungsdaten am besten übereinstimmende gefundene Isomer gezeigt (Rw = 2,8%). Die Struktur besitzt ausschließlich oberflächengebundene H-Atome und weniger als die vormals vier gebundenen Volumenatome. In den GA-Populationen konnten fer- ner Isomere mit unterhalb der Clusteroberfläche gebundenen H-Atomen gefunden wer- den, diese liegen jedoch energetisch höher und führen zu einem größeren Rw-Wert. Abbildung 116: Wasserstoffinduzierte Strukturänderung des Clusters Pd26−(H26). Die Td- Struktur des reinen Clusters (Isomer 2 (siehe Abbildung 93); Kern lila eingefärbt) zeigt eine deutlich andere sMexp-Funktion als die für Pd26H26– gefundene, welche einer für den reinen Cluster gefundenen Schichtstruktur ähnelt (siehe Abbildung 117). Die Spinmultiplizität M ist deutlich reduziert. Der Strukturtyp kann mit dem für den wasserstofffreien Cluster gefundenen Isomer 26– (1) beschrieben werden (siehe Abbildung 117). Die Schichtstruktur setzt sich aus drei Lagen mit ABA Abfolge zusammen, wobei die letzte Schicht im wasserstoffbeladenen Pd-Kern um 90° gedreht ist. Die Kanten des oblaten Clusters Pd26−(Hx) sind leicht zu Polyikosaedern verzerrt. Dies stellt eine strukturelle Parallele zu dem ursprünglichen Strukturtyp von 26–(1) dar. Aufgrund der DFT-Rechnungen kann festgestellt werden, dass für diese Clustergröße molekular auf der Oberfläche gebundener Wasserstoff (H2) auftritt. Aufgrund der relativ flachen Potenzialenergiehyperfläche ist wahrscheinlich, dass die exakte Lage der ener- getisch günstigsten Positionen aller H-Atome nicht gefunden wurde. Möglicherweise wäre für eine solche Problemstellung eine MD-Methode prinzipiell zielführender. -2 0 2 -0,5 0,0 0,5 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 -2 0 2 -0,5 0,0 0,5 s / Å-1 Pd26H26 − Pd26 − Frontansicht Seitenansicht Rw = 2,8% M = 18 M = 2 Rw = 2,2%