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Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung
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323 Abbildung 65: Anpassungen von Bi12+. ........................................................................ 83 Abbildung 66: Isomere von Bi13+. ................................................................................. 83 Abbildung 67: Anpassungen von Bi13+. ........................................................................ 84 Abbildung 68: Isomere von Bi14+. ................................................................................. 85 Abbildung 69: Anpassungen von Bi14+. ........................................................................ 85 Abbildung 70: Übersicht der zugeordneten Strukturen für Bismutcluster Bin−/+ (n = 8–15).............................................................................................. 86 Abbildung 71: Vorgeschlagenes Energiediagramm für Bi11+ mit Aktivierungsenergien für Isomerisierung und Fragmentation. ............. 88 Abbildung 72: Einfluss der Pentagonverzerrung auf das Doppelmaximum der sMtheo-Funktion bei Verkippen und Verzerren eines einzelnen Atoms. ................................................................................................... 90 Abbildung 73: Massenspektren von Pd7– in der Paulfalle mit und ohne zugeschaltetem Gasreinigungssystem. .................................................. 94 Abbildung 74: Simulierte Massenspektren von Pd146– und Pd147–. ............................... 95 Abbildung 75: Problematik der SCF-Konvergenz von Palladiumclustern. .................. 96 Abbildung 76: Experimentelle sMexp-Funktionen kleiner Palladiumclusteranionen mit n Atomen (13 ≤ n ≤ 38). ................................................................. 98 Abbildung 77: Isomere von Pd13−. ................................................................................ 99 Abbildung 78: Anpassungen von Pd13−. ..................................................................... 100 Abbildung 79: Isomere von Pd14−. .............................................................................. 100 Abbildung 80: Anpassungen von Pd14−. ..................................................................... 101 Abbildung 81: Isomere von Pd15−. .............................................................................. 101 Abbildung 82: Anpassungen von Pd15−. ..................................................................... 102 Abbildung 83: Isomere von Pd17−. .............................................................................. 103 Abbildung 84: Anpassungen von Pd17−. ..................................................................... 103 Abbildung 85: Isomere von Pd18−. .............................................................................. 104 Abbildung 86: Anpassungen von Pd18−. ..................................................................... 105 Abbildung 87: Isomere von Pd21−. .............................................................................. 105 Abbildung 88: Anpassungen von Pd21−. ..................................................................... 106 Abbildung 89: Isomere von Pd23−. .............................................................................. 106 Abbildung 90: Anpassungen von Pd23−. ..................................................................... 107 Abbildung 91: Isomere von Pd25−. .............................................................................. 108 Abbildung 92: Anpassungen von Pd25−. ..................................................................... 108 Abbildung 93: Isomere von Pd26− und Pd38−. .............................................................. 109 Abbildung 94: Anpassungen von Pd26−. ..................................................................... 110 Abbildung 95: Anpassungen von Pd38−. ..................................................................... 111 Abbildung 96: Anpassungen der drei Strukturmotive: Ikosaeder (Ih), Kuboktaeder (Oh) und gekappter Dekaeder (D5h) von Pd55−.. .................................. 112 Abbildung 97: Anpassungen der drei Strukturmotive: Ikosaeder, Marksdekaeder und bcc-Festkörperausschnitt von Pd65−. ............................................ 114 Abbildung 98: Anpassungen der drei Strukturmotive: Marksdekaeder, fcc- Festkörperausschnitt und Ikosaeder von Pd75−. .................................. 115
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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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