We investigated the structural evolution and electronic properties of AgSin (n = 3–12) clusters using anion photoelectron spectroscopy and density functional theory calculations. The vertical detachment energies and adiabatic detachment energies of AgSin (n = 3–12) clusters were estimated from their photoelectron spectra. The structures of the AgSin (n = 3–12) clusters were tentatively assigned based on the comparison of theoretical calculations and experimental measurements. The studies show that the structures of AgSin (n = 3–12) clusters are dominated by exohedral structures with the Ag atom occupying the low coordinated sites. No endohedral structure has been found for AgSin clusters with n ≤ 12.

1.
S. M.
Beck
,
J. Chem. Phys.
87
,
4233
(
1987
).
2.
S. M.
Beck
,
J. Chem. Phys.
90
,
6306
(
1989
).
3.
H.
Hiura
,
T.
Miyazaki
, and
T.
Kanayama
,
Phys. Rev. Lett.
86
,
1733
(
2001
).
4.
M.
Ohara
,
K.
Koyasu
,
A.
Nakajima
, and
K.
Kaya
,
Chem. Phys. Lett.
371
,
490
(
2003
).
5.
W.
Zheng
,
J. M.
Nilles
,
D.
Radisic
, and
J. K. H.
Bowen
,
J. Chem. Phys.
122
,
071101
(
2005
).
6.
K.
Koyasu
,
M.
Akutsu
,
M.
Mitsui
, and
A.
Nakajima
,
J. Am. Chem. Soc.
127
,
4998
(
2005
).
7.
S.
Neukermans
,
X.
Wang
,
N.
Veldeman
,
E.
Janssens
,
R. E.
Silverans
, and
P.
Lievens
,
Int. J. Mass Spectrom.
252
,
145
(
2006
).
8.
K.
Koyasu
,
J.
Atobe
,
S.
Furuse
, and
A.
Nakajima
,
J. Chem. Phys.
129
,
214301
(
2008
).
9.
S.
Furuse
,
K.
Koyasu
,
J.
Atobe
, and
A.
Nakajima
,
J. Chem. Phys.
129
,
064311
(
2008
).
10.
P.
Gruene
,
A.
Fielicke
,
G.
Meijer
,
E.
Janssens
,
V. T.
Ngan
,
M. T.
Nguyen
, and
P.
Lievens
,
Chem. Phys. Chem.
9
,
703
(
2008
).
11.
A.
Grubisic
,
H.
Wang
,
Y. J.
Ko
, and
K. H.
Bowen
,
J. Chem. Phys.
129
,
054302
(
2008
).
12.
A.
Grubisic
,
Y. J.
Ko
,
H.
Wang
, and
K. H.
Bowen
,
J. Am. Chem. Soc.
131
,
10783
(
2009
).
13.
E.
Janssens
,
P.
Gruene
,
G.
Meijer
,
L.
Woste
,
P.
Lievens
, and
A.
Fielicke
,
Phys. Rev. Lett.
99
,
063401
(
2007
).
14.
H.-G.
Xu
,
Z.-G.
Zhang
,
Y.
Feng
, and
W. J.
Zheng
,
Chem. Phys. Lett.
498
,
22
(
2010
).
15.
J. T.
Lau
,
K.
Hirsch
,
P.
Klar
,
A.
Langenberg
,
F.
Lofink
,
R.
Richter
,
J.
Rittmann
,
M.
Vogel
,
V.
Zamudio-Bayer
,
T.
Möller
, and
B. v.
Issendorff
,
Phys. Rev. A
79
,
053201
(
2009
).
16.
H.-G.
Xu
,
Z.-G.
Zhang
,
Y.
Feng
,
J. Y.
Yuan
,
Y. C.
Zhao
, and
W. J.
Zheng
,
Chem. Phys. Lett.
487
,
204
(
2010
).
17.
H. G.
Xu
,
M. M.
Wu
,
Z. G.
Zhang
,
Q.
Sun
, and
W. J.
Zheng
,
Chin. Phys. B
20
,
043102
(
2011
).
18.
H.-G.
Xu
,
M. M.
Wu
,
Z.-G.
Zhang
,
J. Y.
Yuan
,
Q.
Sun
, and
W. J.
Zheng
,
J. Chem. Phys.
136
,
104308
(
2012
).
19.
X. Y.
Kong
,
H.-G.
Xu
, and
W. J.
Zheng
,
J. Chem. Phys.
137
,
064307
(
2012
).
20.
R.
Robles
and
S. N.
Khanna
,
Phys. Rev. B
80
,
115414
(
2009
).
21.
A. P.
Yang
,
Z. Y.
Ren
,
P.
Guo
, and
G. H.
Wang
,
J. Mol. Struct.: THEOCHEM
856
,
88
(
2008
).
22.
V.
Kumar
and
Y.
Kawazoe
,
Phys. Rev. Lett.
87
,
045503
(
2001
).
23.
S. N.
Khanna
,
B. K.
Rao
, and
P.
Jena
,
Phys. Rev. Lett.
89
,
016803
(
2002
).
24.
J.
Lu
and
S.
Nagase
,
Phys. Rev. Lett.
90
,
115506
(
2003
).
25.
A. K.
Singh
,
T. M.
Briere
,
V.
Kumar
, and
Y.
Kawazoe
,
Phys. Rev. Lett.
91
,
146802
(
2003
).
26.
G.
Mpourmpakis
,
G. E.
Froudakis
,
A. N.
Andriotis
, and
M.
Menon
,
Phys. Rev. B
68
,
125407
(
2003
).
27.
G.
Mpourmpakis
,
G. E.
Froudakis
,
A. N.
Andriotis
, and
M.
Menon
,
J. Chem. Phys.
119
,
7498
(
2003
).
28.
P.
Guo
,
Z. Y.
Ren
,
F.
Wang
,
J.
Bian
,
J. G.
Han
, and
G. H.
Wang
,
J. Chem. Phys.
121
,
12265
(
2004
).
29.
A.
Negishi
,
N.
Kariya
,
K.
Sugawara
,
I.
Arai
,
H.
Hiura
, and
T.
Kanayama
,
Chem. Phys. Lett.
388
,
463
(
2004
).
30.
J.
Wang
and
J. G.
Han
,
J. Chem. Phys.
123
,
064306
(
2005
).
31.
J. U.
Reveles
and
S. N.
Khanna
,
Phys. Rev. B
74
,
035435
(
2006
).
32.
E. N.
Koukaras
,
C. S.
Garoufalis
, and
A. D.
Zdetsis
,
Phys. Rev. B
73
,
235417
(
2006
).
33.
J. G.
Han
,
R. N.
Zhao
, and
Y. H.
Duan
,
J. Phys. Chem. A
111
,
2148
(
2007
).
34.
L. Z.
Kong
and
J. R.
Chelikowsky
,
Phys. Rev. B
77
,
073401
(
2008
).
35.
R.
Robles
,
S. N.
Khanna
, and
A. W.
Castleman
,
Phys. Rev. B
77
,
235441
(
2008
).
36.
J.
Wang
and
J. H.
Liu
,
J. Phys. Chem. A
112
,
4562
(
2008
).
37.
K.
Jackson
and
B.
Nellermoe
,
Chem. Phys. Lett.
254
,
249
(
1996
).
38.
J.-G.
Han
and
F.
Hagelberg
,
Chem. Phys.
263
,
255
(
2001
).
39.
J.-G.
Han
,
C.
Xiao
, and
F.
Hagelberg
,
Struct. Chem.
13
,
173
(
2002
).
40.
V.
Kumar
and
Y.
Kawazoe
,
Phys. Rev. B
65
,
073404
(
2002
).
41.
R.
Robles
and
S. N.
Khanna
,
J. Chem. Phys.
130
,
164313
(
2009
).
42.
R.-N.
Zhao
,
J.-G.
Han
,
J.-T.
Bai
, and
L.-S.
Sheng
,
Chem. Phys.
378
,
82
(
2010
).
43.
G.
Li
,
W.
Ma
,
A.
Gao
,
H.
Chen
,
D.
Finlow
, and
Q.-S.
Li
,
J. Theor. Comput. Chem.
11
,
185
(
2012
).
44.
Y.
Liu
,
G. L.
Li
,
A. M.
Gao
,
H. Y.
Chen
,
D.
Finlow
, and
Q. S.
Li
,
Eur. Phys. J. D
64
,
27
(
2011
).
45.
R.-N.
Zhao
,
J.-G.
Han
,
J.-T.
Bai
,
F.-Y.
Liu
, and
L.-S.
Sheng
,
Chem. Phys.
372
,
89
(
2010
).
46.
J.-R.
Li
,
G.-H.
Wang
,
C.-H.
Yao
,
Y.-W.
Mu
,
J.-G.
Wan
, and
M.
Han
,
J. Chem. Phys.
130
,
164514
(
2009
).
47.
J.-R.
Li
,
C.-H.
Yao
,
Y.-W.
Mu
,
J.-G.
Wan
, and
M.
Han
,
J. Mol. Struct.: THEOCHEM
916
,
139
(
2009
).
48.
J.-G.
Han
and
F.
Hagelberg
,
J. Mol. Struct.: THEOCHEM
549
,
165
(
2001
).
49.
G.-F.
Zhao
,
J.-M.
Sun
,
Y.-Z.
Gu
, and
Y.-X.
Wang
,
J. Chem. Phys.
131
,
114312
(
2009
).
50.
A. N.
Andriotis
,
G.
Mpourmpakis
,
G. E.
Froudakis
, and
M.
Menon
,
New J. Phys.
4
,
78
(
2002
).
51.
S.
Chan
,
S.
Kwon
,
T. W.
Koo
,
L. P.
Lee
, and
A. A.
Berlin
,
Adv. Mater.
15
,
1595
(
2003
).
52.
B.
Zhang
,
H.
Wang
,
L.
Lu
,
K.
Ai
,
G.
Zhang
, and
X.
Cheng
,
Adv. Funct. Mater.
18
,
2348
(
2008
).
53.
S.-M.
Hwang
,
H.-Y.
Lee
,
S.-W.
Jang
,
S.-M.
Lee
,
S.-J.
Lee
,
H.-K.
Baik
, and
J.-Y.
Lee
,
Electrochem. Solid-State Lett.
4
,
A97
(
2001
).
54.
X.
Yang
,
Z.
Wen
,
S.
Huang
,
X.
Zhu
, and
X.
Zhang
,
Solid State Ionics
177
,
2807
(
2006
).
55.
J. J.
Scherer
,
J. B.
Paul
,
C. P.
Collier
, and
R. J.
Saykally
,
J. Chem. Phys.
103
,
113
(
1995
).
56.
P.
Turski
,
Chem. Phys. Lett.
315
,
115
(
1999
).
57.
P.-F.
Zhang
,
J.-G.
Han
, and
Q.-R.
Pu
,
J. Mol. Struct.: THEOCHEM
635
,
25
(
2003
).
58.
G. K.
Gueorguiev
,
J. M.
Pacheco
,
S.
Stafström
, and
L.
Hultman
,
Thin Solid Films
515
,
1192
(
2006
).
59.
J. B.
Jaeger
,
T. D.
Jaeger
, and
M. A.
Duncan
,
J. Phys. Chem. A
110
,
9310
(
2006
).
60.
F.-C.
Chuang
,
Y.-Y.
Hsieh
,
C.-C.
Hsu
, and
M. A.
Albao
,
J. Chem. Phys.
127
,
144313
(
2007
).
61.
D. H.
Ziella
,
M. C.
Caputo
, and
P. F.
Provasi
,
Int. J. Quantum Chem.
111
,
1680
(
2011
).
62.
C.
Lee
,
W.
Yang
, and
R. G.
Parr
,
Phys. Rev. B
37
,
785
(
1988
).
63.
A.
Becke
,
J. Chem. Phys.
98
,
5648
(
1993
).
64.
M. J.
Frisch
,
G. W.
Trucks
,
H. B.
Schlegel
 et al, GAUSSIAN 09, Revision A.01, Gaussian, Inc., Wallingford, CT,
2009
.
65.
J. P.
Foster
and
F.
Weinhold
,
J. Am. Chem. Soc.
102
,
7211
(
1980
).
66.
A. E.
Reed
and
F.
Weinhold
,
J. Chem. Phys.
78
,
4066
(
1983
).
67.
A. E.
Reed
,
R. B.
Weinstock
, and
F.
Weinhold
,
J. Chem. Phys.
83
,
735
(
1985
).
68.
A. E.
Reed
and
F.
Weinhold
,
J. Chem. Phys.
83
,
1736
(
1985
).
69.
J. E.
Carpenter
and
F.
Weinhold
,
J. Mol. Struct.: THEOCHEM
169
,
41
(
1988
).
70.
A. E.
Reed
,
L. A.
Curtiss
, and
F.
Weinhold
,
Chem. Rev.
88
,
899
(
1988
).
71.
J. E.
Carpenter
, Ph.D. dissertation,
University of Wisconsin
,
1987
.
72.
F.
Weinhold
and
J. E.
Carpenter
, in
The Structure of Small Molecules and Ions
, edited by
R.
Naaman
and
Z.
Vager
(
Springer
,
1988
), p.
227
.
73.
See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.4811659 for the Cartesian coordinates of the stable isomers of AgSin clusters.
74.
D. J.
Tozer
and
N. C.
Handy
,
J. Chem. Phys.
109
,
10180
(
1998
).
75.
J.
Akola
,
M.
Manninen
,
H.
Hakkinen
,
U.
Landman
,
X.
Li
, and
L.-S.
Wang
,
Phys. Rev. B
60
,
R11297
(
1999
).
76.
K. M.
Ho
,
A. A.
Shvartsburg
,
B. C.
Pan
,
Z. Y.
Lu
,
C. Z.
Wang
,
J. G.
Wacker
,
J. L.
Fye
, and
M. F.
Jarrold
,
Nature (London)
392
,
582
(
1998
).
77.
G.
Riekert
,
P.
Lamparter
, and
S.
Steeb
,
Z. Metallkd.
72
,
765
(
1981
).
78.
J. R. W.
Schmude
,
Q.
Ran
,
K. A.
Gingerich
, and
J. J. E.
Kingcade
,
J. Chem. Phys.
102
,
2574
(
1995
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.