Anionische, kationische und neutrale Cluster aus Übergangsmetallen mit aromatischen und aliphatischen Liganden werden hinsichtlich ihrer Struktur und Reaktivität im Molekularstrahlexperiment untersucht.

Als Mittel zur Charakterisierung der Struktur der ionischen Cluster werden deren Schwingungsfrequenzen mit Hilfe von IR-Photodetachment, IR-Multiphotonendissoziations- und Photoelektronen-Spektroskopie analysiert. Die neutralen Cluster lassen sich z.B. mit Hilfe der IR/R2PI-Methode (s. Abschnitt zu Peptiden) analysiert.

Analysen von Metallclustern und Liganden (z.B. Aromaten, Alkohole) bieten die Möglichkeit, den Übergang von kleineren molekularen Systemen zu Modellen für nanostrukturierte Phasen zu beschreiben. Es kann die sukzessive Anlagerung von Liganden (wie z.B. Benzol oder Ethanol) an einen Metallcluster unterschiedlicher Größe verfolgt werden. Die elementaren, auf molekularer Ebene durchgeführten Untersuchungen können hierbei einen Beitrag zur Grundlagenforschung an (Gasphasen-) Reaktionen liefern, die durch Metalle katalysiert werden. Beim Übergang von ein- auf zwei-, drei- oder vierkernige Systeme sollen in Kooperation mit anderen Arbeitsgruppen des SFB/TRR 88 kooperative Effekte in Bezug auf Spinzustände und Katalyse analysiert werden.

Abbildung 1: Konkurriende Strukturmotive für kationische Cluster bestehend aus drei Cobaltatomen (gelb), Ethanol und Wasser.

Abbildung 2: Verschiedene Strukturtypen der Co / Benzol-Aggregate.