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210 Der Temperatureinfluss auf die Gleichgewichtsstruktur von Metallclusterionen
Aufgrund der berechneten hohen Energien und Rw-Werten (>5%) kann man sowohl die
Schichtstruktur (3) wie auch die weiteren Isomere (2) und (5) aus der Familie der inei-
nander verschmolzenen Ikosaeder ausschließen. Die beste Übereinstimmung mit dem
1. D5h, 0,00 eV, Rw = 2,5% 2. Cs, 0,95 eV, Rw = 7,6% 3. C2v, 1,00 eV, Rw = 7,3%
4. C2v, 1,15 eV, Rw = 3,8% 5. D5h, 1,16 eV, Rw = 5,7%
Abbildung 154: Die energetisch günstigsten Isomere von Cu34− mit Symmetrien, relativen Ener-
gien und Rw-Werten. Das fett markierte Isomer kann zugeordnet werden.
Experiment zeigt die polyikosaedrische Struktur (1): Der berechnete Rw-Wert beträgt
2,5%. Struktur (4) ergibt einen höheren Rw-Wert (3,8%) und wird aufgrund der relativen
Energie von +1,15 eV im TPSS/def2-TZVP-Ansatz ausgeschlossen. Die Anpassung der
sMtheo-Funktionen beider Kandidatstrukturen ist in Abbildung 155 gezeigt. Es ist deut-
lich sichtbar, dass der qualitative Verlauf der sMtheo-Funktion von Isomer (4) neben der
stark gewichteten Abweichung des ersten Streumaximums um s ≈ 3Å-1 v.a. das folgen-
de Doppelmaximum bei s ≈ 6Å-1 unzureichend beschreiben kann. Isomer (1) zeigt an
dieser Stelle eine deutlich bessere Übereinstimmung mit der sMexp-Funktion.
Abbildung 155: Experimentelle sMexp-Funktion (schwarze offene Kreise) und theoretische
sMtheo-Funktion (rote Linie) der Isomere 1 und 4 von Cu34−. Die blaue Linie entspricht der ge-
wichteten Abweichung ΔwsM.
-2
-1
0
1
2
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
-2
-1
0
1
2 (4)
(1)
s / Å-1 -1
0
1
-1
0
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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