Anomale diamagnetische Suszeptibilität von 13-atomigen Platin-Nanocluster-Superatomen^†

Wir sind es gewohnt, diamagnetische Suszeptibilitäten χ_D in guter Näherung durch atomare Inkremente vorherzusagen, da die Abhängigkeit von der chemischen Umgebung normalerweise gering ist. Erstaunlicherweise zeigen SQUID-Magnetisierungsmessungen, dass χ_D 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.