Seite - 284 - in Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung

284 Anhang A: Beugungsdaten weiterer Metallclusterionen abstände (z.B. übernächste Nachbarn) beeinträchtigt ist. Ebenso lässt sich eine Zunahme der Bindungslänge über einen Phasenwechsel schwer extrapolieren. Abbildung 190: links – Experimentelle sMexp-Funktion (genäherter Hintergrund) des Bleicluster- anions Pb55− bei T = 95K (blau) und 530K (rot). rechts – PDF eines kanonischen Ensembles (MD-Simulation) bei T = 700K (oben) und eine versuchte R-Anpassung an experimentelle Daten (unten). Durchgeführte MD-Simulationen330 unter Verwendung eines Guptapotenzials (paramet- risiert am fcc-Festkörper189) bei 700K zeigen die typische PDF eines flüssigen Clusters (siehe Abbildung 190, rechts): Es gibt im Wesentlichen nur einen mittleren Bindungs- abstand (scharfes globales Maximum bei 3Å), sowie zwei stark verbreiterte Beiträge bei ca. der doppelten und 2,5-fachen Bindungslänge (vgl. auch die PDF des festen Clusters Cu56−, Seite 236). Der berechnete Lindemannindex beträgt δL = 0,37. Der Versuch einer Anpassung der Modell-sM-Funktion des Clusterensembles ergibt eine schlechte Über- einstimmung im kleinen s-Bereich. Die in Abbildung 190 dargestellte R-Wert Optimie- rung zeigt einen qualitativ gut beschriebenen Verlauf ab dem zweiten Maximum der Streufunktion. Es ist deshalb wahrscheinlich, dass die stark verbreiterte Charakteristik der modellierten PDF nach dem mittleren Abstand nächster Nachbarn notwendig ist, der vordere Wechselwirkungsbereich durch das Potenzial jedoch schlecht beschrieben wird. Ein ähnliches Verhalten wurde für den u.U. geschmolzenen Cluster Al69− in Kapitel 6.3 festgestellt. Abschließend soll der Clusterzustand bei 95K anhand der Erkenntnisse aus weiteren MD-Simulationen erneut überprüft werden. Für Blei wird mit einem Guptapotenzial eine ikosaedrische Struktur mit einem fehlenden Zentralatom (Kavität) bevorzugt. Dies bildet vermutlich den mit zunehmender Bindungslänge (5. und 6. Periode) steigenden Stress entlang einer Schalenfläche ab. Entfernt man ein Atom im Zentrum, kann die 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 -1 0 1 2 0 5 10 15 0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 s / Å-1 -5 0 5 Abstand r (Å) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 -50 0 50 95K 530K s / Å -1