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Ladungsabhängige Strukturunterschiede von kleinen Bismutclustern 75
(28,5%) auszuschließen. Eine Beimischung der Isomere (2) und (3) zu Struktur (1) führt
zu keiner Verbesserung des Rw-Werts.
Abbildung 51: Experimentelle sMexp-Funktion (schwarze offene Kreise) und theoretische sMtheo-
Funktion (rote Linie) des Isomers 1 von Bi11−. Die blaue Linie entspricht der gewichteten Ab-
weichung ΔwsM.
Bi12−
Abbildung 52 verdeutlicht, dass für den Cluster Bi12− mehrere isoenergetische Struktu-
ren gefunden werden.
1. C2h, 0,00 eV, Rw = 35,0% 2. C1, 0,01 eV, Rw = 7,0% 3. C2v, 0,01 eV, Rw = 12,8%
Abbildung 52: Die energetisch günstigsten Isomere von Bi12− mit Symmetrien, relativen Ener-
gien und Rw-Werten. Das fett markierte Isomer kann zugeordnet werden.
In einem Energiebereich von +0,01 eV findet man mit Struktur (1) und Struktur (3)
zwei Clusterstrukturen, die sich aus zwei flächenverknüpften Bi8-Einheiten aufbauen.
Dabei kann die Verbindung in zwei verschiedenen Orientierungen geschehen, sodass
eine C2h- oder eine C2v-Symmetrie resultiert. Der berechnete Grundzustand (Isomer 1)
ist dabei deutlich aufgrund seines Rw-Werts von seiner Pendantstruktur (3) abzugrenzen
(35,0% gegenüber 12,8%). Eine Strukturzuordnung ist mit dem +0,01 eV höher liegen-
den Isomer (2) möglich (Rw = 7,0%, siehe Abbildung 53). Man erhält die Struktur aus
der für Bi11− gefundenen durch Addieren eines einzelnen Atoms, sodass eine Tetramer-
untereinheit ausgebildet wird (siehe ebenso die Bildung von Bi9− aus Bi8−). Aufgrund
der geringen Energieunterschiede ist es naheliegend, dass Mischungen mehrerer Struk-
turen zu berücksichtigen sind. Hiermit ist jedoch keine signifikante Verbesserung des
Rw-Wertes zu erreichen.
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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