Wasserstoffchemisorption an einfachen Metallclustern - KOPS ...

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Wasserstoffchemisorption an einfachen Metallclustern - KOPS ...

2. Stand der Forschung

herstellen.

• Durch die hohe Kernladungszahl 79 kommt es zu einer Kontraktion der s-Orbitale

der Atome. Elektronen dieser Orbitale werden durch die große Kernladung so stark

beschleunigt, dass sie den relativistischen Geschwindigkeitsbereich erreichen. Als

Folge kommt es zu einer s-d-Hybridisierung und einer d-d-Wechselwirkung in den

Clustern [89].

• Zwischen Silber und Gold liegen noch die Lanthanoide, welche f -Orbitale als Au-

ßenelektronen besitzen. Diese f -Orbitale sind dann im Gold vollständig besetzt [94].

Geometrische Struktur

Durch die oben beschriebenen elektronischen Effekte ergibt sich für Goldcluster ein an-

deres Bild des Übergangs von planaren Strukturen zu 3D-Gebilden. Der Übergang in al-

le Raumrichtungen erfolgt erst bei n = 12 [85] für neutrale Cluster. Für Anionen wurde

n=13 berechnet und auch gemessen [89,130,131]. Mittels TIED wurde der 3D-Übergang

hingegen bei n = 12 nachgewiesen [132]. Die dreidimensionalen Strukturen bilden ab

n=16 Käfigstrukturen mit Hohlräumen in der Mitte, die auch dotierbar sind [133, 134].

Elektronische Struktur

Der Vergleich des Au − 6

-Spektrums mit den beiden anderen Münzmetallen zeigt eine deut-

lich andere Form des Spektrums. Nur zwei Peaks „A“ und „B“ die weit, 2,4 eV, ausn-

einanderliegen. Als Begründung hierfür dienen die oben genannten relativistischen Effek-

te [10].

Abbildung 2.17: Photoelektronenspektrum

von Au − 6

mit den weit auseinandeliegenden

Peaks „A“ und „B“ [10].

Au20 nimmt als Tetraeder eine besondere Stellung ein [135].

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