Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

Buckyballs make room for gilded cages

17.05.2006

Anzeige


Au16, the world’s smallest hollow gold cage.


Carbon fullerenes now have metallic cousins, ‘hollow golden cages’

Scientists have uncovered a class of gold atom clusters that are the first known metallic hollow equivalents of the famous hollow carbon fullerenes known as buckyballs.
The evidence for what their discoverers call "hollow golden cages" appeared today in the online early edition of the Proceedings of the National Academy of Sciences.

The fullerene is made up of a sphere of 60 carbon (C) atoms; gold (Au) requires many fewer--16, 17 and 18 atoms, in triangular configurations more gem-like than soccer ball. At more than 6 angstroms across, or roughly a ten-millionth the size of this comma, they are nonetheless roomy enough to cage a smaller atom.

"This is the first time that a hollow cage made of metal has been experimentally proved," said Lai-Sheng Wang, the paper’s lead corresponding author.

Wang is an affiliate senior chief scientist at the Department of Energy’s Pacific Northwest National Laboratory and professor of physics at Washington State University. The experiments were buttressed and the clusters’ geometry deciphered from theoretical calculations led by Professor Xiao Cheng Zeng of the University of Nebraska and co-corresponding author.

Wang, who worked in the Richard Smalley lab that gave the world buckyballs, is part of a large cluster of researchers who have spent much of the past decade attempting to find the fullerene’s kin in metal. But their search has proved difficult because of metal clusters’ tendency to compact or flatten.

Experiments at the PNNL-based W.R. Wiley Environmental Molecular Sciences Laboratory elicited the photoelectron spectra of clusters smaller than Au32, which had been theorized as the gold-cage analog to C60 but ruled out by Wang’s group in an experiment that showed it as being a compact clump.

They instead turned their attention to clusters smaller than 20 atoms, which earlier work by Wang’s group showed were 3-D-- a golden pyramid, no less--but larger than 13 atoms, known to be flat. The spectra and calculations showed that clusters of 15 atoms or fewer remained flat but that all but one possible configuration of 16, 17 and 18 atoms open in the middle. At 19 atoms, the spaces fill in again to form a near-pyramid.

"Au-16 is beautiful and can be viewed as the smallest golden cage," Wang said. He pictures it as having "removed the four corner atoms from our Au20 pyramid and then letting the remaining atoms relax a little," and thus opening up space in its center.

It and its larger neighbors are stable at room temperature and are known as "free-standing" cages--unattached to a surface or any other body, in a vacuum. "When deposited on a surface, the cluster may interact with the surface and the structure may change."

Wang and his co-workers suspect "that many different kinds of atoms can be trapped inside" these hollow clusters, a process called "doping." "These doped cages may very well survive on surfaces," suggesting a method for influencing physical and chemical properties at smaller-than-nano scales, "depending on the dopants."

Wang’s group has not yet attempted to imprison a foreign atom in the hollow Au cages, but they plan to try.

Bill Cannon | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.pnl.gov

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Zwerggalaxie hat großen Hunger
08.02.2012 | Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg

nachricht VLT liefert detailreichstes Infrarotbild des Carinanebels
08.02.2012 | Max-Planck-Institut für Astronomie

Alle Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>


Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Anti-Angst-Hormon Oxytocin wird gezielt an seine Wirkorte im Gehirn transportiert


Wissenschaftler beobachten, wie Oxytocin zentrale Schaltstellen im Gehirn erreicht und das Verhalten beeinflusst

Kuschelhormon, Treuehormon, Angstlöser – häufig gebrauchte Schlagwörter für das Neuropeptid Oxytocin, das sich in den letzten Jahren als ein Stoff erwiesen hat, der unser Verhalten in zentralen Regionen des Gehirns positiv beeinflussen kann. Was jedoch bisher völlig unklar war: Wie gelangt dieser Botenstoff aus dem Hypothalamus in die Hirnbereiche, die ...

Im Focus: Datenspeicher mit Lachs-DNA und Nano-Silber


Ein neuartiger Biopolymer-Film aus Lachs-DNA mit Silber-Nanopartikeln speichert Informationen kostengünstig und umweltverträglich.

Entstanden ist das organische System in fächer- und länderübergreifender Zusammenarbeit von Wissenschaftlern des DFG-Centers for Functional Nanostructures (CFN) am KIT und des Institute of Photonics Technologies an der National Tsing Hua University in Taiwan. Der DNA-Datenspeicher eignet sich unter anderem für biotechnische Anwendungen, etwa als Bauteil in Biosensoren.

Das System ...

Im Focus: VLT liefert detailreichstes Infrarotbild des Carinanebels


Bildveröffentlichung der Europäischen Südsternwarte (Garching) - Mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO haben das bislang detailreichste Infrarotbild der Sternkinderstube des Carinanebels aufgenommen. Es zeigt vor dem spektakulären Hintergrund einer himmlischen Landschaft auf Gas, Staub und jungen Sterne zahlreiche nie gesehene Details und zählt zu den atemberaubendsten VLT-Bildern überhaupt.

Im Herzen der südlichen Milchstraße, im Sternbild Carina (Der Schiffskiel, [1]), befindet sich in einer Entfernung von etwa 7500 Lichtjahren die Sternkinderstube des Carinanebels. Diese ausgedehnte Wolke aus leuchtendem Gas und Staub ist von der Erde aus gesehen eine der nächstgelegenen Geburtsstätten massereicher Sterne.

Der Nebel beinhaltet einige der hellsten und ...

Im Focus: Automatisch Lücken im Funkspektrum erkennen


Auf der embedded world identifizieren Wissenschaftler der Fraunhofer ESK Lücken im Funkspektrum, um diese für zusätzliche Übertragungen zu nutzen.

Der in Halle 5, Stand 5-228, vorgestellte Prototyp zeigt das Funkspektrum in einem 3D-Spektrogramm, markiert die prognostizierten Lücken und prüft deren Eintreffen. Diese Methode, Cognitive Radio, verbessert die Übertragungsqualität in einem bereits vollen Funkspektrum ohne aufwändiges, statisches Koexistenzmanagement. Ziel ist eine höhere Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von Funk für die Automatisierung.
...

Im Focus: Bronze-Matrjoschka: hocheffiziente Katalysatoren und Nanoröhrchen mit ungewöhnlicher Symmetrie


Eine Puppe in der Puppe und noch eine drumherum – so erklärt Thomas Fässler seine Moleküle: Er packt ein Atom in einem Käfig in noch ein weiteres Atomgerüst.

Mit ihrer großen Oberfläche könnten solche Strukturen als hocheffiziente Katalysatoren dienen. Wie bei dem russischen Holzspielzeug sitzt ganz innen drin ein einzelnes kleines Zinnatom, eingepackt in eine Hülle aus zwölf Kupferatomen, und diese ist nochmals umgeben von weiteren 20 Zinnatomen.

In der Arbeitsgruppe von Professor Fässler am Institut für Anorganische ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Aktuell

Zwerggalaxie hat großen Hunger

08.02.2012 | Physik Astronomie

Anti-Angst-Hormon Oxytocin wird gezielt an seine Wirkorte im Gehirn transportiert

08.02.2012 | Biowissenschaften Chemie

Obstacles No Barrier to Higher Speeds for Worms

08.02.2012 | Biowissenschaften Chemie

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

»Jede Sekunde zählt« Erster Internationaler Kongress zu Rettungsdienstsystemen in Neu Delhi

08.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Bauwerke gebrauchstauglich halten

08.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Wissenschaft im Dialog-Veranstaltungen im Wissenschaftsjahr 2012

08.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp