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Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung
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Page - 312 - in Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung

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312 Anhang C: Einfluss der Fallengeometrie auf große Streuwinkel rer Graph) zeigt jedoch auch für d = 1,5mm, unter deren Anordnung die in dieser Arbeit erzeugten Beugungsdaten erhoben wurden, einen geringfügigen Teil geblockter Streu- elektronen (ca. 3%, blaue Kurve). Eine Verkleinerung der Apertur auf d = 0,5mm führt sogar zu einem Verlust von 64% (rote Kurve). Gegenüber der Gesamtstreuintensität ergibt sich ein mit s zunehmender relativer Fehler des detektierten Signals (unterer Graph, blaue Kurve). Ein signifikanter Anteil wird ab ca. s = 5Å-1 erreicht. In den durchgeführten Anpassungen kann dadurch bedingt eine mit s wachsende Hintergrunds- funktion beobachtet werden (siehe Abbildung 14, Seite 33). Da dieser mathematische Ausdruck zur Beschreibung anderer physikalischer Effekte eingeführt ist, wird nicht immer eine optimale Anpassungsfähigkeit gewährleistet. Aus diesem Grund – und mit Hilfe der simulierten Daten – ist eine Optimierung der Fitprozedur möglich. Die intrin- sische Abschattung der Beugungsdaten kann so unter Verwendung einer vermessenen Transferfunktion (z.B. Fehlerfunktion) korrigiert werden. Abbildung 214: links – Mit TPD26 simulierte Endkappengeometrien mit unterschiedlichen Öff- nungsgrößen d. Von der Gesamtstreuintensität I des Clusters Cu55− trifft zu größeren Streuwin- keln ein zunehmender Anteil Elektronen die Elektroden und wird nicht detektiert (Abschat- tung). Der Verlauf der auf I normierten Fraktion ist eine Fehlerfunktion. rechts – Schema der Beeinflussung der detektierbaren Beugungswinkel aufgrund der Paulfallenelektroden (grau) bei Streuung in Randbereichen der Überlappung von Clusterionenwolke (schwarz) und Elektronen- strahl (rot). 0 2x105 4x105 6x105 8x105 1x106 0 1x104 2x104 3x104 4x104 5x104 0 50 100 150 200 250 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 no diaphragma d = 0.5 mm d = 1.5 mm d = 3.0 mm Cu55 − Abstand r (Pixel) ohne Endkappen d = 3,0mm 1,5 m 0,5 m Endkappenöffnung d
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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
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