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3d-/4d-/5d-Übergangsmetallcluster aus 55 Atomen 173
Mit Sicherheit ist für die bcc-Elemente neben Eisen davon auszugehen, dass ein Mehr-
determinantenansatz (MR, multi-reference) zur Berücksichtigung der elektronischen
Natur der Wellenfunktion besser geeignet wäre. Es wäre interessant die daraus be-
stimmten Sz-Werte mit der Fe-Struktur zu vergleichen.
Starke sMexp-Amplitudendämpfung bei großen Streuwinkeln
Ein Vergleich der sMexp-Funktionen ikosaedrischer Strukturen der untersuchten fcc-
Elemente (siehe Abschnitt 5.5.1) mit den für bcc-Elemente gefundenen Streubildern
zeigt einen charakteristischen Unterschied bei Streuwinkeln, die einem s-Bereich von
mehr als 8Å-1 entsprechen. Alle sMexp-Funktionen der FS-Strukturen zeigen eine deut-
lich stärker gedämpfte Amplitude. Dies äußert sich in der Modellfunktionsanpassung
insbesondere bei frühen 3d-Elementen in einem großen L-Wert (siehe Kapitel 3.7 und
Tabelle 11). An dieser Stelle soll aus diesem Grund kurz auf eine weitere strukturelle
Besonderheit eingegangen werden.
Tabelle 11: Im Rahmen der Modellanpassung gewonnene mittlere Schwingungsamplitude L der
zwei unterschiedlichen Strukturisomere der fcc- (mit Co) und bcc-Elemente (Ih, Cs).
L V Cr Mn Fe Nb Mo Ta
0,215 0,221 0,231 0,169 0,197 0,128 0,142
Co Ni Cu Pd Ag
0,182 0,161 0,083 0,066 0,124
Die zu Beginn des Kapitels dargestellten sMtheo-Funktionen deuten bereits auf eine un-
gleiche Eigenschaft der PDFs hin (siehe Abbildung 127, Seite 155). Verfolgt man die
Amplitudenmaxima zu größeren s-Werten, so lässt sich für die FS-Struktur eine konti-
nuierliche Abnahme der Funktionswerte erkennen. Die sMtheo-Funktion eines Mackay-
ikosaeders hingegen zeigt wechselnde Ausschläge ohne einen allgemeinen Trend. Die
Analyse der Abstandsverteilungen der FS- und Ih-Struktur macht deutlich, dass in letz-
terer eine hochgeordnete Packung mit relativ diskreten Häufungen vorliegt (siehe Ab-
bildung 135): Die Abstände können klar in ca. zehn Gruppen eingeteilt werden. Eine
andere Verteilungscharakteristik ist für die Cs-Struktur beobachtbar. Hier findet man
unscharf abgegrenzte und breite Häufungen. Die Fernordnung über Abstände von 6Å
hinaus ist nahezu nicht feststellbar. Mit Sicherheit ist hier aufgrund der erniedrigten
Symmetrie und damit verbundenen geringeren globalen Ordnung der Struktur von ei-
nem bestimmten Einfluss auszugehen. Im Nahordnungsbereich lässt sich jedoch ebenso
ein ähnlicher Trend feststellen. Auch wenn es sich hierbei um eine 0K-Struktur handelt,
ist ein Vergleich mit einer für ein kanonisches Ensemble von Clustern für höhere Tem-
peraturen simulierten PDF erwähnenswert. Wie im späteren Kapitel 6 untersucht, äußert
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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