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288 Anhang A: Beugungsdaten weiterer Metallclusterionen
A.4 Strukturmotiv von Clustern des bcc-Elements Tantal
Die Strukturen von Tantalclustern sind von all den Übergangsmetallen mit am wenigs-
ten untersucht. Für kleinere neutrale in einer Laserverdampfungsquelle erzeugte Cluster
bis n = 40 Atome konnten magische Größen bei 7, 13, 15, 22 und 29 identifiziert wer-
den.390 Interessanterweise zeigte der Cluster Ta19 eine minimale Häufigkeit im Massen-
spektrum. In der gleichen Arbeit wurden Gemeinsamkeiten zum Element Niob festge-
stellt. Beide Elemente zeigen ungewöhnliche ferroelektrische und magnetische (nur bei
ungeraden Atomzahlen und tiefen Temperaturen) Eigenschaften bei Clustern.391 Theo-
retische Studien auf hohem Niveau (DFT) wurden für Ta2-3392 sowie unter Verwendung
von Pseudopotenzialen393 bis n = 23 durchgeführt. Cluster mit bis zu 100 Atomen wur-
den mit Hilfe von semiempirischen Wechselwirkungspotenzialen (MD-Simulationen)
untersucht.265 Ein Wandel der Struktur von einer polyikosaedrischen zu einer geschich-
teten Frank-Kasper394-ähnlichen Struktur (σ-Phase395) wurde vorhergesagt. Der bcc-
Übergang wird bei ca. 100 Atomen erwartet.
Es ist bekannt, dass sich sphärisch geformte Blockkopolymere in bcc-Kristallen in der
Nähe der Temperatur zum ungeordnetenxvi Übergang bilden.396 Diese Ordnung ent-
spricht näherungsweise einem zwölfeckigen Quasikristall. Eine Beschreibung der Struk-
turen ist mit Hilfe des Dzugutov-Potenzials397 möglich, das bevorzugt lokale
Abbildung 193: Polyikosaedrische Strukturen erzeugt mit einem (Eisen-)Finnis-Sinclair-
Potenzial193,262 (GA). Die Struktur Ta231 ist der Cambridge Cluster Database193 (CCD)
entnommen und entstammt einem Dzugutov-Potenzial397.
xvi Die strukturelle Klassifikation eines kontinuierlichen Phasenübergangs sieht nur einen mit der Ord-
nung einer Kristallstruktur verknüpften Umwandlungsgrad vor. Der Subtyp eines Ordnungs-Unord-
nungs-Phasenübergangs erfasst die Regelmäßigkeit mehrerer auf verschiedene Atompositionen statis-
tisch verteilter Atome, wobei jede dieser Position nur noch von einer einzigen Atomsorte besetzt ist.
Ta61 Ta78
Ta38
Ta26
Ta19 Draufsicht Seitenansicht
Ta231 Draufsicht Seitenansicht
Frank-Kasper-Phase
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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