Seite - 254 - in Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung

254 Der Temperatureinfluss auf die Gleichgewichtsstruktur von Metallclusterionen lenden Experiment erfolgreich entfernt werden. Eine Verflüssigung des Clusters im Laufe seines Wachstums wird ausgeschlossen. Die Bindungsenergie pro Atom beträgt für die untersuchte Clustergröße ca. 3,2 eV und führt unter Berücksichtigung sämtlicher Freiheitsgrade zu einem Temperaturanstieg von ca. 100K.360 Aufgrund der bisher dargestellten Analogien beider Clusterladungszustände ist für den Cluster Al128− ein ähnliches Verhalten mit einem lokalen Minimum im C(T)-Verlauf möglich und wird an dieser Stelle ohne genauere Kenntnis für die folgende Interpretati- on angenommen. Die weitere Deutung der TIED-Daten lässt den Schluss zu, dass die untersuchte Clusterstruktur unter den experimentellen Bedingungen (T = 530K) fest vorliegt und der thermodynamischen Gleichgewichtsstruktur entspricht. Die bei einer Temperatur von T = 95K aufgezeichneten Daten entsprächen damit dem Bild eines met- astabilen Zustands, wobei das unter diesen Bedingungen vorliegende Clusterensemble entweder ausschließlich aus eben jener Struktur zusammensetzt ist oder in einer Mi- schung mit dem eigentlichen thermodynamischen Grundzustand vorliegt. Als Kandidat einer metastabilen Geometrie wird an dieser Stelle eine fehlgeordnete Clusterstruktur mit fcc-Bindungsmotiv vorgeschlagen (siehe Abbildung 180). Ihre modellierte sMtheo- Funktion weist die beiden oben definierten charakteristischen im Experiment beobach- teten Veränderungen auf. Abbildung 180: Vorgeschlagene Stapelfehler in Al128− (siehe gestrichelte Linie, rechts): Theore- tische sMtheo-Funktionen der Grundzustandsgeometrie aus Abbildung 178 (gekappter Oktaeder, blaue Linie) und der rechts abgebildeten Struktur mit Stufenversetzung (rote Linie). Die Geo- metrie ist in einem semiempirischen Potenzial relaxiert und zeigt charakteristische beobachtete Veränderungen im sMtheo-Verlauf.189 Gängige während epitaktischem Wachstum entstandene Fehlstellen in Metallen sind Stapelfehler (Schichtreihenfolge, z.B. ABABC anstatt ABCABC) oder Stufenverset- zungen wie im hier gezeigten Beispiel. Eine aufwachsende Schicht besitzt dabei eine zusätzliche Halbebene. Die Beschreibung einer solchen Fehlordnung erfolgt durch den Burgersvektor364. Er zeigt jene Richtung an, in die eine Bewegung der Atome aufgrund von Verspannungen eintreten muss (siehe Pfeil in Abbildung 180, rechts). Innerhalb eines fcc-Festkörpereinkristalls ist die energetisch günstigste Orientierung des Burgers- vektors stets die (110)-Richtung. Dies entspricht im gegebenen Beispiel dem Oberflä- chenverlauf der rechten Clusterseite. Bei finiten Partikeln mit einem hohen relativen 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 s / Å-1