Périodicités remarquables (modulo 4 ou 6) dans les stabilités d'amas du carbone et de l'étain

Abstract
We first recall the results obtained on carbon clusters formed in supersonic seeded beams and, then, post-ionized When these clusters are analysed by mass spectrometry it appears that their intensities show a remarkable modulo 4 periodicity : C+ 11, C+15, C+19, etc... are the most abundant species. We then give our results obtained by mass spectrometry of the ionic clusters emitted from a tin Liquid Metal Ion Source. The Sn 3+n ions also present a modulo 6 remarkable periodicity : Sn3+19, Sn3+25,, Sn3+ 31, etc... are the most intense species. We propose the following interpretation of these phenomena. A maximum of stability, and therefore a maximum of intensity in the mass spectrum, occurs when the number of atoms is such that it is possible to form an entire number of 6-atom, or 8-atom rings, respectively for carbon and tin. These rings are supposed to be linked two by two by a common side so that it appears a periodicity of the stabilities, respectively : modulo 4 and modulo 6. This periodic structure is added to an initial structure with 11 atoms for C+ n and 19 atoms for Sn 3+n. The principles of a forthcoming theoretical calculation is also described which should allow the validity of the preceding assumptions to be verified.

Résumé
Nous rappelons d'abord les résultats obtenus sur des amas de carbone produits à l'état neutre (dans des jets supersoniques ensemencés) et post-ionisés. Analysés par spectrographie de masse, ces amas présentent une périodicité remarquable modulo 4 de leurs intensités : C+11, C +15, C+19 etc... sont les plus abondants. Nous donnons ensuite nos résultats obtenus par spectrographie de masse des amas ionisés produits par évaporation de champ à partir d'une pointe liquide d'étain. Les ions Sn3+n présentent une périodicité remarquable modulo 6 : Sn3+19, Sn3+ 25, Sn3+31 etc... sont les plus intenses. Nous proposons l'interprétation suivante de ces phénomènes. Un maximum de stabilité, donc d'intensité, apparaît chaque fois que le nombre d'atomes est tel qu'il peut se constituer un nombre entier de boucles de 6 atomes pour le carbone (hybridation sp2), de 8 atomes pour l'étain (hybridation sp 3). Ces boucles adjacentes 2 à 2 par une liaison commune induisent une périodicité modulo 4 et modulo 6, respectivement Ce motif répétitif vient s'ajouter à une structure initiale de 11 atomes pour les C+n et de 19 atomes pour les Sn3+n. Le principe d'un calcul ultérieur est aussi décrit qui devrait permettre de vérifier que ces géométries sont, pour les états de charge considérés, effectivement les plus stables.