In memoriam Hans Georg von SchneringMagnesiumoxid, MgO, ist ein prototypisches Beispiel (einfacher) Metalloxide. Die einzige experimentell beobachtete Phase für den MgO-Festkörper ist bis zu Drücken von 227 GPa vom NaCl-Typ. [1,2] Dies verdeutlicht eine inhärente Strukturstabilität von MgO, deren Einfluss auch beim Über-gang vom Festkörper zu molekularen Clustern erwartet werden kann. Tatsächlich lassen Massenspektren von (MgO) n + -und (MgO) n Mg + -Clusterionen sowie Modellpotential-Rechnungen mit starren oder polarisierbaren Ionenmodellen auf kompakte kubische Strukturen schließen, ähn-lich den Fragmenten des MgO-Kristallgitters, [3] wobei die intensivsten Signale Clustern zugeordnet werden, die auf einer (MgO) 3 -Untereinheit basieren.[4] Die mit IR-resonanzverstärkter Mehrphotonenionisation ermittelten Spektren und Zusammensetzungen großer neutraler (MgO) n -Cluster (n ! 15) deuteten ebenfalls auf kubische Strukturen hin. [5] Bisher wurden in Rechnungen fast ausschließlich neutrale MgO-Cluster untersucht, ohne direkten Vergleich zu Experimenten, [3,[6][7][8][10][11][12][13][14][15][16][17] obwohl die meisten Experimente an kationischen Clustern erfolgten. Die wesentliche Schlussfolgerung aus diesen Studien war, dass für einen bestimmten nWert die stabilsten Strukturen würfelartig sind, außer für (MgO) 3n , für das Ringe und deren Stapel bevorzugt werden. Für die geometrischen Strukturen der kationischen MgOCluster wurde Übereinstimmung mit denen der neutralen angenommen (vertikale Ionisationsnäherung), [8] mit der Ausnahme von Hypermagnesium-Ionen.[9] Bisher wurden keine systematischen theoretischen Studien der stöchiome-trischen Clusterkationen veröffentlicht. Hier zeigen wir, dass neutrale und kationische MgOCluster in der Gasphase, anders als im Festkörper, eine ungewöhnliche strukturelle Vielfalt und Flexibilität aufweisen. Ihre Strukturen sind in den meisten Fällen nichtkubisch und unterscheiden sich auch zwischen neutralen und geladenen Clustern. Die atomaren Strukturen der stöchiometrischen (MgO) n + -Clusterkationen (n = 2-7) wurden durch die Kombination von quantenchemischen Rechnungen mit InfrarotMehrphotonendissoziations(IR-MPD)-Experimenten bestimmt. Insbesondere wurden für alle Clustergrößen globale Strukturoptimierungen mithilfe der Dichtefunktionaltheorie (DFT) ausgeführt. Einige der hier gezeigten geometrischen Strukturen wurden zwar bereits früher mit verschiedenen Techniken für neutrale [3,7,[10][11][12][13][14][15][16][17] und anionische Cluster [18] berechnet, unsere Rechnungen identifizieren nun jedoch eindeutig die globalen Minima für alle diesen Anordnungen. Im Experiment werden Clusterkationen und deren schwach gebundene Komplexe mit Ar und O 2 im Molekularstrahl untersucht. ¾nderungen in der Clusterverteilung nach Wechselwirkung mit durchstimmbarer Infrarotstrahlung werden analysiert, um die Clustergrößen-spezifischen IR-MPDSpektren zu erhalten. [19] Abbildung 1 zeigt die globalen Minimumstrukturen der neutralen (MgO) n -und kationischen (MgO) n + -Cluster mit n = 2-7; für andere nie...