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10 Elektronenbeugung in der Gasphase (GED)
wie folgt ausgewertet werden:
( ) ( ) ( ) ( ) 2
2
2
1 1 2 sin
cos exp ij
ij
N N ijij
M i j i j
i j ij
i j l
s r
rl
I s f s f s s
sr
η η
= =
≠
−
= ⋅ − ⋅ −
∑∑ . (11)
Wobei rij nun dem effektiven mittleren Gleichgewichtsabstand zwischen Atom i und j
entspricht und lij2 der quadratischen Schwingungsamplitude. Letztere ist sowohl im
Dämpfungsterm enthalten, der zur Signalreduktion bei starken Schwingungsauslenkun-
gen führt (Debye-Waller-Faktor32,33), sowie in Form einer Phasenverschiebung der Si-
nusterme um lij2/rij.
2.3 Anwendung der Streutheorie
Die Betrachtung des strukturrelevanten Anteils des Beugungssignals über einen weiten
Streuwinkelbereich lässt sich einfacher durch die modifizierte molekulare Beugungsin-
tensität sM darstellen. Die Modifikation besteht in der Formulierung des molekularen
Beitrags in Bezug auf den atomaren Beitrag, und wird zudem mit s skaliert:
( ) (
)(
) ( )
( )
1M
A A
I s I s
sM s s s
I s I s
= ⋅ = ⋅ −
. (12)
Nimmt man den vereinfachten Fall eines starren homoatomaren Metallclusters in einem
ausschließlich elastischen Beugungsexperiments an, so vereinfachen sich die Beträge
(Gleichung (11) und (2)) wie folgt:
( ) ( ) (
)2
1 1
sinN
N
ij
M
i j ij
i j sr
I s f s
sr=
=
≠
= ∑∑ , (13)
( ) ( )
2AI
s N f
s=
⋅ . (14)
Damit ergibt sich für die modifizierte molekulare Beugungsintensität der Ausdruck:
( ) ( )
1 1
1 sinN
N
ij
i j ij
i j sr
sM s
N r=
=
≠
= ∑∑ . (15)
Der Vergleich mit Gleichung (8) zeigt, dass die Skalierung mit s nun zu einer einfachen
Superposition von Sinusfunktionen führt, wohingegen die Darstellung von IM(s) noch
reziprok mit s verläuft.
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Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung
- Titel
- Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung
- Autor
- Thomas Rapps
- Verlag
- KIT Scientific Publishing
- Datum
- 2012
- Sprache
- deutsch
- Lizenz
- CC BY-NC-ND 3.0
- ISBN
- 978-3-86644-878-0
- Abmessungen
- 21.0 x 29.7 cm
- Seiten
- 390
- Schlagwörter
- Elektronenbeugung, Nano-Metallcluster, Gasphase, massenselektiv, Strukturbestimmung
- Kategorien
- Naturwissenschaften Chemie
Inhaltsverzeichnis
- Abstract
- 1 Einleitung 1
- 2 Elektronenbeugung in der Gasphase (GED) 5
- 3 Das TIED-Experiment 15
- 4 Heuristik der Clusterstrukturfindung 35
- 5 Strukturen von Metallclusterionen 45
- 5.1 Kleine Käfigstrukturen magnetisch dotierter Goldcluster (M@Aun−, M = Fe, Co, Ni; n = 12–15) 45
- 5.2 Ladungsabhängige Strukturunterschiede von kleinen Bismutclustern 68
- 5.3 Palladiumcluster (Pdn−/+, 13 ≤ n ≤ 147) 91
- 5.4 Wasserstoffadsorptionseigenschaften von massenselektierten Palladiumclustern 128
- 5.5 3d-/4d-/5d-Übergangsmetallcluster aus 55 Atomen 152
- 5.6 Strukturelle Entwicklung später Übergangsmetallcluster (Co, Ni, Cu, Ag) 184
- 6 Der Temperatureinfluss auf die Gleichgewichtsstruktur von Metallclusterionen 205
- 7 Statistische Untersuchungen zur Datenanalyse 259
- 8 Zusammenfassung und Ausblick 273
- Anhang A: Beugungsdaten weiterer Metallclusterionen 279
- A.1 Entwicklung der Clusterstruktur verschiedener Elemente der Gruppe 14 (Si, Sn, Pb) 279
- A.2 Schmelzen des Clusters Pb55− 283
- A.3 Der Zinncluster Sn13+ 379 286
- A.4 Strukturmotiv von Clustern des bcc-Elements Tantal 288
- A.5 Thermisch induzierte Oberflächenrekonstruktion beinahe geschlossenschaliger Silbercluster (Ag55±x−, x = 1–2) 290
- A.6 Möglicher Strukturübergang bei Silberclusterionen (Agn−, n = 80–98) 295
- A.7 Reine Goldcluster größer 20 Atome 296
- Anhang B: Apparative Entwicklung 305
- Anhang C: Einfluss der Fallengeometrie auf große Streuwinkel 311
- Anhang D: CNA-Analyse des zehnatomigen Strukturensembles 313
- Anhang A: Beugungsdaten weiterer Metallclusterionen 279
- Abbildungsverzeichnis 321
- Tabellenverzeichnis 331
- Literaturverzeichnis 333