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238 Der Temperatureinfluss auf die Gleichgewichtsstruktur von Metallclusterionen
sette energetisch sehr günstig liegt. Diese besitzt eine Modellfunktion mit einem stark
ausgeprägten Knick im vorderen Bereich um s ≈ 5,6Å-1 (siehe rote Kurve). Der nächst
größere Cluster Cu58− zeigt an dieser Stelle bei T = 95K einen runderen Verlauf, was
möglicherweise durch die Aggregation dreier Atome auf einer Facette der 55-atomigen
Ikosaederstruktur bedingt ist (siehe Abbildung 168, schwarze Kurve und Abbildung
166). Ein ähnliches Verhalten ist für den Cluster Cu56− wahrscheinlich.
Werden die hier untersuchten metallischen Partikel aufgeheizt, so tritt bei den größeren
Clusterionen (n > 55 Atome) zunehmend eine Schulter um s ≈ 5,6Å-1 hervor, was als
Indiz für die weitere Ausbildung einer Rosette gewertet werden kann (siehe Abbildung
168, unten). Am deutlichsten ist dies an den Daten von Cu58− zu sehen. Das Fehlen die-
ses Merkmals in den Streufunktionen für die offenschalige Struktur Cu54− oder Cu55− ist
ein weiterer Beleg für die getroffenen Annahmen. Ein Verschmieren des Doppelmaxi-
mums um s ≈ 8,6Å-1 korreliert ungefähr linear mit der Temperatur in den Fällen von
Abbildung 168: oben – Modellfunktionen sMtheo (T = 0K) der Cluster Cu56− „iko+1“ (grün) und
Rosette (blau) sowie Cu57− Doppelrosette (rot) und Cu58− „iko+Trimer“ (schwarz). Die Schulter
bei s = 6,0Å-1 weist auf eine durch Eindringen von Adatomen gespannte Oberfläche hin. unten –
sMtheo-Funktionen eines Clusterensembles von Cu56− bei verschiedenen Temperaturen (Mole-
küldynamiksimulation).
2 3 4 5 6 7 9
s / Å-1 8 10
100K 500K
300K 700K
2 3 4 5 6 7 9
s / Å-1
8 11
10 13
12 14
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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