Page - 216 - in Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung

216 Der Temperatureinfluss auf die Gleichgewichtsstruktur von Metallclusterionen Zur Untersuchung von Phasen- oder Strukturübergängen in Metallclustern wird das Heliumstoßgas über die temperierten Fallenwände auf T = 530K geheizt. Vor der Aus- führung des Beugungsexperiments muss das Restgas entfernt werden, wonach noch ausschließlich ein Energieaustausch über Schwarzkörperstrahlung möglich ist.314 Clus- ter strahlen dabei generell effizienter Energie ab.315 In Anbetracht der Teilchengrößen, um die es sich hier handelt, ist somit gewährleistet, dass die Cluster während des Beu- gungsexperiments auf Fallentemperatur bleiben. Für ausgewählte Größen der in Abschnitt 6.1.1 und Kapitel 5.6 untersuchten Clusterio- nen wurden Beugungsbilder bei erhöhten Temperaturen aufgenommen. Der Einfluss dieses Parameters auf die Clusterstrukturen von Cu55±x− (x = 1–2) wird im anschließen- den Kapitel 1.1 separat diskutiert. Die bei niedrigen Temperaturen gefundenen Struktur- typen können als polyikosaedrisch (n ≤ 40) und ikosaedrisch (n ≥ 54) eingeordnet wer- den. Die mittleren Strukturen des Clusterensembles sind an den experimentell mögli- chen minimalen und maximalen Temperaturpunkten untersucht worden, um auch einen möglicherweise nur sehr kleinen Effekt beobachten zu können. In Abbildung 160 sind die experimentellen sMexp-Funktionen (mit genäherter Hintergrundsfunktion) der Kup- ferclusteranionen Cun− (n = 26, 34, 38–40, 71) paarweise übereinander für T = 95K und 530K gezeigt. Die Datenqualität der sMexp-Funktionen heißer Cluster ist aufgrund einer höheren Amplitudendämpfung stets geringer. Die visuelle Begutachtung der sMexp-Funktionen lässt in den meisten Fällen keine signi- fikanten Änderungen in der globalen Signatur erkennen (siehe Abbildung 160). Poly- ikosaedrische Clusterstrukturen, die ein charakteristisches Doppelmaximum der Streu- Abbildung 160: Experimentelle sMexp-Funktion (genäherter Hintergrund) der Kupferclusteran- ionen Cun− (n = 26, 34, 38–40, 71) bei T = 95K (blaue Kurve) und T = 530K (rote Kurve). Die deutlichsten Änderungen sind bei der Streufunktion der polyikosaedrischen Struktur des Clus- ters Cu34− zu erkennen (siehe Pfeil). 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 s / Å-1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 s / Å-1 n = 26 n = 34 n = 38 n = 39 n = 40 n = 71