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3d-/4d-/5d-Übergangsmetallcluster aus 55 Atomen 163
( ) (
)i
ic
R B ij ij
i i j
E E E V r
>
= +
=∑ ∑ i
i
A
ρ−
∑ (64)
mit
( ) ( ) ( )
2 2
0 1 2
0
ij ij ij
ij ij r c c c r c r r
cV
r
r c
, ,
,
− + +
≤
=
> (65)
und
( ) ( ) ( ) (
)32
1
0 ij
iji
ij ij ij ij
j
i j r d
r d r
dr
r d
r d
,
,,
,
βρ
φ φ
=
≠
−
− +
≤=
=
>
∑ (66)
Der Parameter A entspricht einer Bindungsenergie, cn (n = 0, 1, 2) sind freie an experi-
mentelle Daten angepasste Parameter, c und d repräsentieren die Abschneidewerte, die
typischerweise zwischen dem zweit- und drittnächsten Nachbaratom liegen. Die Größe
β wird eingeführt, um ein Maximum von φ im Bereich zum nächsten Nachbaratom zu
erzeugen. Nicht für jedes Element wird ein β-Term berücksichtigt. In Abbildung 127 ist
der Potenzialverlauf der Übergangsmetalle Mo (β = 0) und Fe (β ≠ 0) als Funktion des
Abstands r zwischen zwei Atomen dargestellt. In ersterem wird nicht das experimentell
für bcc-Elemente gut anpassbare FS-Isomer als globales Minimum gefunden, sondern
eine vom Mackayikosaeder abgeleitete D5-Struktur263. Die durch β eingeführte Eigen-
schaft ist für diese beiden Fälle wahrscheinlich signifikant.
Abbildung 130: Verlauf des semiempirischen Finnis-Sinclair-Potenzials.262
Das FS-Potenzial besitzt zwei wichtige Eigenschaften: 1. Die Bindungsenergie (pro
Atom) ist in einer bcc-Phase stets höher als in einer fcc-Phase. 2. Es existiert eine Ener-
giebarriere entlang der Bain-Deformationskoordinate264 von bcc- über ein bct-Martensit
(bct, body centered tetragonal) nach fcc-Kristallstruktur.
Durch die Festlegung von β ≠ 0 erhält man bei gegebenem d und hinreichend kleinem r
eine (unphysikalische) negative Elektronendichte ρi. Verwendet man die Eisenparame-
ter, so tritt dieses Verhalten im Bereich r < 1,65Å auf, der aus diesem Grund in der obi-
2 3 4 5 6
-2
0
2
Abstand r (Å) Co
Ni
M
Fe
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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