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Aluminiumcluster 243
Aufgrund des relativ hohen Rw-Werts (9,4%) kann dieser Strukturtyp (3) eindeutig aus-
geschlossen werden. Die beste Übereinstimmung mit dem Beugungsexperiment wird
mit dem fcc-ähnlichen Isomer (2) möglich (Rw = 3,4%). Einen äquivalenten Wert erhält
man für Isomer (1) (3,6%). Obwohl beide Strukturtypen ein deutlich anderes Bin-
dungsmotiv darstellen, wird aufgrund des Rw-Werts keines begünstigt. Begutachtet man
daraufhin die qualitative Übereinstimmung der sMtheo-Modellfunktionen als weiteren
Anhaltspunkt, so muss jedoch das fcc-artige Isomer mit dem kleinsten Rw-Wert als
hauptbeitragender Anteil am Clusterensemble ausgeschlossen werden (siehe Abbildung
172). Ein Doppelmaximum der sMexp-Funktion kann um s ≈ 5Å-1 nicht beobachtet wer-
den. Stattdessen passt der Verlauf des Strukturkandidats (1) bis auf den (stark gewichte-
ten und den Betrag des Rw-Werts bestimmenden) Bereich um s = 3,8Å-1 sehr gut. Eine
Mischung der Isomere (1) und (2) im Verhältnis 60:40 führt zu einer Verbesserung des
Rw-Werts auf 2,2%. Die Übereinstimmung der zusammengesetzten sM-Funktion ist im
Verlauf des zweiten und dritten Maximums der Streuamplitude weiterhin nicht optimal,
weshalb vermutet werden muss, dass so eine Mischung dieser Strukturen im TIED-
Experiment möglicherweise nicht vorlag. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass die unter-
suchten Clusterionen eine Struktur aus einer (um s ≈ 3,8Å-1 dann besser übereinstim-
mende) oder sogar beiden (Mischung) dieser Strukturfamilien besitzen.
Abbildung 172: Experimentelle sMexp-Funktion (schwarze offene Kreise) und theoretische
sMtheo-Funktion (rote Linie) der Isomere 1 (dekaedrisch) und 2 (fcc mit Fehlstellen)347 von Al69−
sowie einer Mischung (60:40). Die blaue Linie entspricht der gewichteten Abweichung ΔwsM.
Al147−
Für den Cluster Al147− kann man im Beugungsbild eine klare fcc-Signatur erkennen
(siehe Abbildung 173). Der Vergleich verschiedener Festkörperausschnitte (vgl. Palla-
diumcluster, Abschnitt 5.3.3) deutet präferenziell auf das neben der Anpassung darge-
0
2
0
2
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
-2
0
2 -2
0
2
s / Å-1 -2
0
2
-2
0
2
(2)
(1+2)
(1)
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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