Page - 289 - in Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung

Strukturmotiv von Clustern des bcc-Elements Tantal 289 ikosaedrische Atomanordnungen erzeugt. Diese Strukturbildung vermeidet Packungs- frustrationen, die in kubischen oder hexagonalen Gittern auftreten können und wird häufig von weichen Materialien (z.B. Dendrimeren) gebildet.398 Viele der im Folgenden gezeigten Strukturen können mit dem bereits genannten Dzugutov-Potenzial oder dem für bcc-Festkörper entwickelten Finnis-Sinclair-Potenzial erzeugt werden (siehe Abbildung 193).262 Die untersuchten Tantalclusteranionen zeigen – wie in Abbildung 194 zu sehen – im gesamten Größenbereich von 19 bis 78 Atome das für polyikosaedrische Strukturen typische Beugungsmuster, das bereits bei Kupferclustern mit weniger als 55 Atomen beobachtet werden konnte (siehe Kapitel 6.1). Ebenso zeigte der Palladiumcluster Pd26+/− dieses Bindungsmotiv. Die Erklärung des für alle Clustergrößen nahezu unver- änderten Beugungsbilds wurde in Abschnitt 6.1.3 auf Seite 219 diskutiert. Es bildet sich ein Nanoteilchen mit einer eigenen charakteristischen Signatur, die mit zunehmender Anzahl an Streuzentren zunehmend schärfere sM-Amplituden aufweist (vgl. Amplitu- denbreite bei sM = 0Å-1). Dies lässt sich sehr schön an den ersten beiden Maxima (s = 2,6Å-1 und 4,6Å-1) von Ta19– bis Ta78– verfolgen. Eine weitere Beobachtung stellt die mit der Clustergröße zunehmende Skalierung auf der s-Abzisse dar. Größere Cluster Abbildung 194: Experimentelle sMexp-Funktionen (genäherter Hintergrund) der Tantalcluster- anionen Tan− (n = 19 bis 78) sowie einer sMtheo-Modellfunktion eines bcc-Festkörperausschnitts (Ta91). Mit steigendem n schärfen sich sie sMexp-Amplituden (siehe s = 2,6Å-1 und 4,6Å-1) und das Beugungsmuster verschiebt sich zu kleineren s-Werten (siehe gestrichelte Linien). 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 s / Å-1 19 26 38 57 59 61 78 simulierter bcc-Festkörperausschnitt (Ta91)