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Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung
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337 53 J. T. Day, J. G. Mulle, „Anharmonic contribution to the Debye-Waller factor for silver”, Hyp. Int. 93, 1483–1490 (1994). 54 J. A. Nelder, R. Mead, „A Simplex Method for Function Minimization”, Comp. J. 7, 308 (1965). 55 M. Maier-Borst, D. B. Cameron, M. Rokni, J. H. Parks, „Electron diffraction of trapped cluster ions”, Phys. Rev. A 59, R3162 (1999). 56 P. Weis, T. Bierweiler, S. Gilb, M. M. Kappes, „Structures of small silver cluster cations (Agn+, n < 12): ion mobility measurements versus density functional and MP2 calculations”, Chem. Phys. Lett. 355, 355 (2002). 57 J. Li, X. Li, H.-J. Zhai, L.-S. Wang, „Au20: A Tetrahedral Cluster“, Science 299, 864 (2003). 58 H. Häkkinen, M. Moseler, O. Kostko, N. Morgner, M. A. Hoffmann, B. v. Issen- dorff, „Symmetry and Electronic Structure of Noble-Metal Nanoparticles and the Role of Relativity”, Phys. Rev. Lett. 93, 093401 (2004). 59 L. T. Wille, J. Vennik, „Computational complexity of the ground-state determina- tion of atomic clusters”, J. Phys. A: Math. Gen. 18, L419 (1985). 60 H. L. Anderson, „Metropolis, Monte Carlo and the MANIAC“, Los Alamos Science 14, 96 (1986). 61 B. J. Alder, T. E. Wainwright, „Studies in Molecular Dynamics. I. General Meth- od”, J. Chem. Phys. 31, 459 (1959). 62 S. Kirkpatrick, C. D. Gelatt, M. P. Vecchi, „Optimization by Simulated Annealing”, Science 220 (4598), 671 (1983). 63 V. Černý, „Thermodynamical approach to the travelling salesman problem: an effi- cient simulation algorithm”, Journal of Optimization Theory and Applications 45, 41 (1985). 64 D. M. Deaven, K. M. Ho, „Molecular Geometry Optimization with a Genetic Algo- rithm”, Phys. Rev. Lett. 75, 288 (1995). 65 M. Sierka, J. Döbler, J. Sauer, G. Santambrogio, M. Brümmer, L. Wöste, E. Janssens, G. Meijer, K. R. Asmis, „Unexpected Structures of Aluminum Oxide Clusters in the Gas Phase”, Angew. Chem. Int. Ed. 46, 3372 (2007). 66 M. Born, R. Oppenheimer, „Zur Quantentheorie der Molekeln“, Annalen der Phy- sik. 389(20), 457–484 (1927).
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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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