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158 Strukturen von Metallclusterionen
tur wird für den Palladiumcluster Pd55– gefunden (siehe ΔwsM in Abbildung 129). In der
Tat findet man in der theoretischen elektronischen Beschreibung in Ih-Symmetrie signi-
fikante imaginäre Schwingungsfrequenzen (~120i cm-1), die die Struktur in die abgebil-
dete Ci-Symmetrie relaxieren.
Vergleicht man die verschiedenen sMtheo-Modellfunktionen miteinander (Abbildung
129, rote Kurve), so fällt ein signifikanter qualitativer Unterschied des Verlaufs bei Co-
balt gegenüber den anderen (Festkörper-) fcc-Elementen auf. Der Verlauf der sMtheo-
Amplitude um s ≈ 5,8Å-1 ist deutlich runder und zeigt kein scharf begrenztes Maximum
mit einer deutlich sichtbaren rechten Schulter wie in den übrigen Fällen. Diese Un-
gleichheit findet man auch in den experimentellen Daten sMexp. Die sich hier ausdrü-
ckende Besonderheit kann im Wesentlichen auf eine einfache strukturelle Größe redu-
ziert werden, die im Folgenden diskutiert werden soll.
Abbildung 129: Anpassungen von 3d- und 4d-Übergangsmetallen mit einer Mackayikosaeder-
modellstruktur: Co (1), Ni (2), Cu (3), Pd (4) und Ag (5). Alle Modellstrukturen besitzen Ih-
Symmetrie (Ausnahme Pd: Ci). In der Periode der Elemente steigt das Atomvolumen (siehe
gestrichelte Markierung des zweiten Maximums). Der Wechsel in die vierte Periode zeigt eine
signifikante Vergrößerung des Clusters.
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2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
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(1)
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(2)
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(4)
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3
s / Å-1
(5)
-3
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3 Co
Ni
Cu
Pd
Ag
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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