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122 Strukturen von Metallclusterionen
Größe von 85 Atomen zu erkennen und werden einem strukturellen Übergangsbereich
zugeordnet. Wahrscheinlich ist in diesem Übergangsbereich ein dekaedrisches Bin-
dungsmotiv beteiligt, was als geometrische Form für fcc-Elemente nicht als untypisch
gilt.196 Prinzipiell besteht die Möglichkeit, dass unter den experimentellen Temperatu-
ren (T = 95K) zeitgleich mehrere Strukturmotive im thermodynamischen Gleichgewicht
vorhanden sind, sofern diese energetisch (elektronisch) nahe beieinander liegen. Im
Übergangsbereich kann von solchen Bedingungen am ehesten ausgegangen werden.
Geometrische Schalenabschlüsse zeigen i.d.R. eine besondere Stabilität, sodass hier die
energetischen Unterschiede verschiedener Motive größer sein können. Die bei einem
Dekaederschalenabschluss (Marksdekaeder) zur Überprüfung gefundene Struktur des
Clusters Pd75− zeigt zweifellos ein dominierendes dekaedrisches Bindungsmotiv.
Abbildung 105: Struktureller Übergang in Palladiumclusteranionen (Pdn−) hin zur Festkör-
perstruktur (fcc) zwischen n = 85–105 Atomen. Dargestellt ist die experimentelle sMexp-
Funktion mit genäherter Hintergrundsfunktion.
Für kleinere Palladiumclusteranionen (Pd13−, Pd14−) findet man einen schichtähnlichen
Strukturtyp. Abweichend hiervon zeigt eine zweilagige Struktur, die kompakter als die
vorgeschlagene erscheint, im Falle von Pd13− die beste experimentelle Übereinstim-
mung. Das bis zu einer Größe von 26 Atomen weiter vorherrschende Strukturmotiv
wird von sich durchdringenden ikosaedrischen (13er-) Koordinationen gebildet, die zum
Teil nicht abgeschlossen oder mit Adatomen erweitert sind. Angrenzend an den struktu-
rellen Dekaeder/fcc-Übergang können von einem zweischaligen Mackayikosaeder ab-
geleitete Clusterstrukturen identifiziert werden.
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2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
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10 n=65
n=38
n=55
n=75
s / Å-1 0
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2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
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100 n=105
n=85
n=95
n=147
s / Å-1
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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