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248 Der Temperatureinfluss auf die Gleichgewichtsstruktur von Metallclusterionen
gungsexperiment vermutet werden, dass eine signifikante Anzahl an Clusterionen in
einer festen Struktur vorlagen.
Die Schwierigkeit einer Anpassung eines Zweizustandssystems an die verfügbaren
Beugungsdaten liegt in den stets unzureichenden Modellbeschreibungen begründet. V.a.
die Genauigkeit der Bestimmung einzelner Atomabstände in den vermuteten Strukturen
ist hier von Bedeutung. In einem Einzustandmodell können systematische Abweichun-
gen im Rahmen einer Anpassung korrigiert werden (kd-Parameter). Es ist nicht davon
auszugehen, dass die daraus gewonnene Festlegung einer einheitlich skalierenden mitt-
leren Bindungslänge ebenso für ein flüssiges Modell zutrifft. Man erwartet in einer ge-
schmolzenen Clusterform einen aufgeweiteten Abstand (siehe Tabelle 25). Die Werte
der mittleren Bindungslänge in einer festen Clusterstruktur können anhand der Streuda-
ten bei T = 95K extrahiert werden. Das Verhältnis der kd-Werte gegenüber dem flüssi-
gen Modell ist jedoch a priori unbekannt. In Abbildung 175 ist die Streufunktion eines
modellierten geschmolzenen Clusterensembles (MD-Simulation, siehe Abschnitt 6.2.1
für die Durchführung) an den experimentellen Datensatz angepasst. Dabei wurde ein
semiempirisches Potenzial verwendet, das bevorzugt ikosaedrische Strukturen im Grö-
ßenbereich des Clusters Al69– bildet.189 Die simulierte Temperatur beträgt 700K und es
liegt zweifellos eine flüssige Struktur vor (δL = 0,35).
Abbildung 175: Anpassung der sMtheo-Funktionen von Al69− bei T = 530K (Ausschnitt): (1) 0K-
Isomer (verzerrt dekaedrisch) und (2) simuliertes Ensemble (Aluminium-Guptapotenzial bei
700K). Die Anpassung einer Mischung scheitert an unterschiedlichen systematischen Fehlern in
den zwei Zustandsmodellen fest und flüssig.
Die Anpassung des simulierten Ensembles ergibt einen Rw-Wert von 4,7%, die der 0K-
Struktur (verzerrt dekaedrisch, Isomer 1) 6,6%. Im unteren Graphen ist zu erkennen,
dass der sMtheo-Verlauf des geschmolzenen Ensembles insbesondere im Bereich des
zweiten Streumaximums den experimentellen Befund qualitativ besser erklärt. Für gro-
ße Streuwinkel zeigt sich eine zunehmend schlechtere Übereinstimmung. Die Schwä-
chen des verwendeten Potenzials könnten die Abweichung z.T. verschulden. Der elekt-
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Buch Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung"
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