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Ladungsabhängige Strukturunterschiede von kleinen Bismutclustern 81
Bi11+
Folgende in Abbildung 62 dargestellten Strukturisomere sind für Bi11+ relevant:
1. C1, 0,00 eV, Rw = 32,4% 2. Cs, 0,12 eV, Rw = 30,2% 3. Cs, 0,20 eV, Rw = 23,9%
Abbildung 62: Die energetisch günstigsten Isomere von Bi11+ mit Symmetrien, relativen Ener-
gien und Rw-Werten. Die fett markierten Isomere können in einer Mischung zugeordnet werden.
Der Cluster Bi11+ zeigt in der sMexp-Funktion bei s = 2–3Å-1 verglichen mit dem kleine-
ren Cluster Bi10+ einen flacheren (nahezu linearen) Anstieg zum Streumaximum (siehe
Abbildung 63). Dieser Verlauf passt am ehesten zu einer Clusterstruktur mit einer Bi7-
Subeinheit (siehe Bi10+ Isomer 2, Abbildung 61). Die DFT-Rechnungen ergeben zwei
weitere sich ähnelnde Strukturen, die sich vom Motiv einer Bi8-Einheit ableiten. An
diese bindet in beiden Fällen ein Trimer, das in zwei verschiedenen Konfigurationen,
wie in Abbildung 62 dargestellt, angebunden werden kann (Isomer 1 und 3). Dieses
Strukturmotiv, zu dem auch der berechnete Grundzustand gehört, kann die experimen-
telle sMexp-Funktion nicht für sich alleine genommen erklären. Die Rw-Werte für Isomer
(1) und (3) betragen 32,4% und 23,9%.
Abbildung 63: Experimentelle sMexp-Funktion (schwarze offene Kreise) und theoretische sMtheo-
Funktion (rote Linie) der Isomere 1 und 2 von Bi11+ sowie von einer Mischung (50:50). Die
blaue Linie entspricht der gewichteten Abweichung ΔwsM.
-2
0
-2
0
2 3 4 5 6 7 8 9 10
-2
0 -1
0
1
(I+II)
(II)
(I)
s / Å-1 -1
0
1
-1
0
1
1)
1 2
(2)
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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