Web-Books
in the Austria-Forum
Austria-Forum
Web-Books
Naturwissenschaften
Chemie
Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung
Page - 214 -
  • User
  • Version
    • full version
    • text only version
  • Language
    • Deutsch - German
    • English

Page - 214 - in Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung

Image of the Page - 214 -

Image of the Page - 214 - in Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung

Text of the Page - 214 -

214 Der Temperatureinfluss auf die Gleichgewichtsstruktur von Metallclusterionen Anhand der Isomere des Clusters Cu54− kann man die verschiedenen Defekte der Struk- tur des Mackayikosaeders energetisch einordnen: Das Entfernen eines Eckatoms ist um ca. 0,34 eV gegenüber einer Kantenposition bevorzugt. Die Eckposition selbst ist um ca. 1,15 eV günstiger bewertet als die schwach koordinierte Platzierung eines einzelnen Atoms auf der Oberfläche der äußeren Schale. Das Entfernen des zwölffach koordinier- ten Zentralatoms (nicht abgebildet), was für andere Elemente möglicherweise von Be- deutung ist, kostet 2,40 eV gegenüber einer äußeren Eckposition mit nur sechs direkten Bindungspartnern. Das Eindringen eines einzelnen äußeren Atoms in eine bereits abge- schlossene Schale, um damit seine eigene Koordination zu erhöhen, – wie am Beispiel des Clusters Cu56− zu verfolgen – ist energetisch leicht ungünstiger (+0,13 eV) als eine aufsitzende Position. Beim Eindringen bildet sich eine Rosettestruktur mit lokaler sechszähliger Symmetrie (Isomer 2). Die Addition eines weiteren Atoms erfolgt bevor- zugt über eine Kante und nicht auf der gleichen Facette des Ikosaeders (siehe Cu57−, Isomer 1 und 2). Die Rosettestruktur (Isomer 3) ist hier ebenso wie zuvor bei Cu56– um ca. +0,14 eV ungünstiger. Die Struktur des Clusters Cu55− wurde bereits in Kapitel 5.5 analysiert. Am Beispiel der dekaedrischen (2) und kuboktaedrischen (3) Struktur sei hier angezeigt, welche Größenordnung des Rw-Kontrasts zwischen den Strukturmotiven existiert. Abbildung 159: Experimentelle sMexp-Funktion (schwarze offene Kreise) und theoretische sMtheo-Funktion (rote Linie) der Isomere (1) bzw. (2) von Cu54−, Cu56− und Cu57− (aus Abbildung 158). Die blaue Linie entspricht der gewichteten Abweichung ΔwsM. Man muss an dieser Stelle betonen, dass die energetischen Unterschiede zwischen den verschiedenen Isomeren eines gleichen Strukturtyps oft relativ gering ausfallen und zu- dem eine starke Basissatzabhängigkeit zeigen (siehe Abschnitt 6.2.1). Die alleine durch -2 0 2 4 -2 0 2 4 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 -2 0 2 4 -2 0 2 (1) (1) (1) s / Å-1 -2 0 2 -2 0 2 Cu56 − Cu57 − Cu54 − 2
back to the  book Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung"
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

  1. Abstract
  2. 1 Einleitung 1
  3. 2 Elektronenbeugung in der Gasphase (GED) 5
    1. 2.1 Einführung in die Streutheorie 7
    2. 2.2 Streuung am Molekül 9
    3. 2.3 Anwendung der Streutheorie 10
    4. 2.4 Näherungen 11
  4. 3 Das TIED-Experiment 15
    1. 3.1 Das Vakuumsystem 17
    2. 3.2 Die Clusterquelle 17
    3. 3.3 Das Flugzeitmassenspektrometer 20
    4. 3.4 Der Massenfilter 21
    5. 3.5 Die Paulfalle 23
    6. 3.6 Durchführung des Beugungsexperiments 27
    7. 3.7 Datenanalyse 29
  5. 4 Heuristik der Clusterstrukturfindung 35
    1. 4.1 Dichtefunktionaltheorie 35
    2. 4.2 Genetischer Algorithmus (GA) 42
  6. 5 Strukturen von Metallclusterionen 45
    1. 5.1 Kleine Käfigstrukturen magnetisch dotierter Goldcluster (M@Aun−, M = Fe, Co, Ni; n = 12–15) 45
    2. 5.2 Ladungsabhängige Strukturunterschiede von kleinen Bismutclustern 68
    3. 5.3 Palladiumcluster (Pdn−/+, 13 ≤ n ≤ 147) 91
    4. 5.4 Wasserstoffadsorptionseigenschaften von massenselektierten Palladiumclustern 128
    5. 5.5 3d-/4d-/5d-Übergangsmetallcluster aus 55 Atomen 152
    6. 5.6 Strukturelle Entwicklung später Übergangsmetallcluster (Co, Ni, Cu, Ag) 184
  7. 6 Der Temperatureinfluss auf die Gleichgewichtsstruktur von Metallclusterionen 205
    1. 6.1 Kupfercluster (Cun−, 19 ≤ n ≤ 71) 205
    2. 6.2 Thermisch induzierte Oberflächenrekonstruktion beinahe geschlossenschaliger Kupfercluster (Cu55±x−, x = 1–2) 226
    3. 6.3 Aluminiumcluster (Aln−, 55 ≤ n ≤ 147) 240
  8. 7 Statistische Untersuchungen zur Datenanalyse 259
  9. 8 Zusammenfassung und Ausblick 273
    1. Anhang A: Beugungsdaten weiterer Metallclusterionen 279
      1. A.1 Entwicklung der Clusterstruktur verschiedener Elemente der Gruppe 14 (Si, Sn, Pb) 279
      2. A.2 Schmelzen des Clusters Pb55− 283
      3. A.3 Der Zinncluster Sn13+ 379 286
      4. A.4 Strukturmotiv von Clustern des bcc-Elements Tantal 288
      5. A.5 Thermisch induzierte Oberflächenrekonstruktion beinahe geschlossenschaliger Silbercluster (Ag55±x−, x = 1–2) 290
      6. A.6 Möglicher Strukturübergang bei Silberclusterionen (Agn−, n = 80–98) 295
      7. A.7 Reine Goldcluster größer 20 Atome 296
    2. Anhang B: Apparative Entwicklung 305
      1. B.1 Erhöhung der Sensitivität 305
      2. B.2 Designstudie zur Auflösungserhöhung des TOF-Instruments 306
    3. Anhang C: Einfluss der Fallengeometrie auf große Streuwinkel 311
    4. Anhang D: CNA-Analyse des zehnatomigen Strukturensembles 313
  10. Abbildungsverzeichnis 321
  11. Tabellenverzeichnis 331
  12. Literaturverzeichnis 333
Web-Books
Library
Privacy
Imprint
Austria-Forum
Austria-Forum
Web-Books
Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung