Anomale diamagnetische Suszeptibilität von 13-atomigen Platin-Nanocluster-Superatomen - Roduner, Emil; Jensen, Christopher; van Slageren, Joris; Rakoczy, Rainer A.; Larlus, Oliver; Hunger, Michael (Angewandte Chemie, 2014)
Wir sind es gewohnt, diamagnetische Suszeptibilitäten χD in guter Näherung durch atomare Inkremente vorherzusagen, da die Abhängigkeit von der chemischen Umgebung normalerweise gering ist. Erstaunlicherweise zeigen SQUID‐Magnetisierungsmessungen, dass χD pro Pt‐Atom von Pt13‐Nanoclustern auf Zeolithträger den Wert für Pt2+‐Ionen um einen Faktor 37–50 übersteigt. Diese Beobachtung bestätigt eine frühere theoretische Vorhersage. Das Phänomen lässt sich auf der Basis einer einfachen Beziehung für die diamagnetische Suszeptibilität sowie des Superatom‐Charakters der näherungsweise kugelförmigen 13‐atomigen Cluster nahezu quantitativ verstehen. Die beiden Hauptbeiträge werden auf Ringströme in der delokalisierten Hydridschale sowie in den aus den Pt‐5d‐ und Pt‐6s‐Valenzorbitalen aufgebauten Molekülorbitalen der Cluster zurückgeführt. Wie vorausgesagt: Pt13‐Nanocluster auf Zeolith‐Träger haben eine um den Faktor 37–50 höhere diamagnetische Suszeptibilität pro Atom als Pt2+‐Ionen. Die Beobachtung bestätigt eine frühere Voraussage und kann mit einem einfachen Ausdruck für die diamagnetische Suszeptibilität sowie dem Superatomcharakter der Cluster erklärt werden. Die zwei größten Beiträge stammen von Ringströmen in Cluster‐Molekülorbitalen der 5d,6s‐Elektronen und in der delokalisierten Hydridschale.