MX n (M=Au,Pt;X=Se,Te;2≤n≤5)團(tuán)簇結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的密度泛函理論研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-31 08:26
MXn(M=Au,Pt;X=Se,Te;2≤n≤5)團(tuán)簇通過使用B3PW91方法,選擇LANL2DZ贗勢基組,進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,得到一系列穩(wěn)定結(jié)構(gòu),并分析該團(tuán)簇體系的相關(guān)物理和化學(xué)特性。從團(tuán)簇的幾何構(gòu)型來看,隨X原子數(shù)目增加,該團(tuán)簇能量最低異構(gòu)體的幾何結(jié)構(gòu)從簡單的直線和平面構(gòu)型變成復(fù)雜的平面和立體構(gòu)型。<M-Te>和<Te-Te>鍵的相互作用略弱于對應(yīng)的<M-Se>和<Se-Se>鍵,AuX5和PtX4在同系列團(tuán)簇中熱力學(xué)穩(wěn)定性最高。AuSe3和PtTe2表現(xiàn)出最強(qiáng)的吸引成鍵電子能力。AuTe4團(tuán)簇的能隙最小,可能具有較強(qiáng)的化學(xué)活性,而AuSe3和PtSe4團(tuán)簇則可能具有最高的化學(xué)穩(wěn)定性。Se團(tuán)簇軌道雜化程度總體強(qiáng)于Te團(tuán)簇。從團(tuán)簇的電子結(jié)構(gòu)來看,硒團(tuán)簇和碲團(tuán)簇有十分相似的總態(tài)密度曲線,這是由于Se和Te元素位于元素周期表中同一主族而具有相似的化學(xué)性質(zhì)。AuX...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
AuXn(X=Se,Te;2≤n≤5)團(tuán)簇中能量最低的幾個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
第三章MXn(M=Au,Pt;X=Se,Te;2≤n≤5)團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性15為2.757,不可約表示為3B3g。PtSe5和PtTe5團(tuán)簇的能量最低異構(gòu)體都是C2V對稱性的自旋三重態(tài)平面結(jié)構(gòu),平面構(gòu)型也十分相似。PtSe5團(tuán)簇能量最低異構(gòu)體中<PtSe>鍵長分別是2.537和2.492,<SeSe>鍵長分別是2.425和2.465,不可約表示為3B2。PtTe5團(tuán)簇能量最低異構(gòu)體中<PtTe>鍵長分別是2.624和2.674,<SeSe>鍵長分別是2.822和2.757,不可約表示為3A"。從圖3-2可以看出,<PtTe>和<TeTe>鍵長總體略大于<PtSe>和<SeSe>鍵長,表明前者的相互作用略弱于后者,在該團(tuán)簇體系中PtSen團(tuán)簇能量最低異構(gòu)體的<PtSe>鍵長在2.2602.537范圍,而PtTen團(tuán)簇能量最低異構(gòu)體的<PtTe>鍵長在2.5612.674范圍,隨原子數(shù)目增加<PtSe>鍵長比<PtTe>鍵變化更快,<PtX>鍵長隨X原子數(shù)增多基本呈增長趨勢。3.2穩(wěn)定性分析為了討論MXn(M=Au,Pt;X=Se,Te;2≤n≤5)團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,計(jì)算了該團(tuán)簇體系最低異構(gòu)體的平均結(jié)合能(Eb)、垂直電離能(VIP)、垂直電子親和能(VEA)、分子電負(fù)性(χ)、能隙(Eg)。為了更好地分析該體系團(tuán)簇的穩(wěn)定性,還計(jì)算了最高占據(jù)分子軌道和最低未占據(jù)分子軌道。3.2.1平均結(jié)合能判斷團(tuán)簇穩(wěn)定性的直接依據(jù)是平均結(jié)合能。如果團(tuán)簇的原子數(shù)相同時(shí),其平均結(jié)合能越大,結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,熱力學(xué)穩(wěn)定性就越好。MXn(M=Au,Pt;X=Se,Te;2≤n≤5)團(tuán)簇在相同原子種類情況下平均結(jié)合能隨X原子數(shù)n的變化如圖3-3所示。圖3-3MXn(M=Au,Pt;X=Se,Te;2≤n≤5)團(tuán)簇的平均結(jié)合能bE
垂直電子親和能(VEA)則是中性團(tuán)簇與對應(yīng)負(fù)離子團(tuán)簇之間能量差值[37-38]: EAanioncluster cluster V EEE . (3-3) 分子的電負(fù)性用于衡量一個(gè)分子得失電子的能力,用χ來表示。一般來說,除了稀有氣體之外,若某個(gè)團(tuán)簇的電負(fù)性數(shù)值越大,則構(gòu)成原子形成化學(xué)鍵時(shí)就會(huì)越強(qiáng)地吸引那些成鍵電子,可用如下公式表示[20]: 2VEAVIPEE (3-4) MXn(M=Au, Pt; X=Se, Te; 2≤n≤5)團(tuán)簇中垂直電離能、垂直電子親和能的變化趨勢如圖 3-4 和圖 3-5 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Li2Bn(n=1~10)團(tuán)簇的幾何結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)[J]. 阮文,羅文浪,謝安東,余曉光,伍冬蘭. 原子與分子物理學(xué)報(bào). 2012(03)
[2]Asn(n=2-12)團(tuán)簇幾何結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)的DFT研究[J]. 劉志鋒,雷雪玲,陳杭,劉立仁,祝恒江. 安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(04)
[3]CdSe和HgTe團(tuán)簇基態(tài)性質(zhì)的第一性原理計(jì)算[J]. 羅強(qiáng),王新強(qiáng),何煥典,鄒其徽. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2008(08)
[4]密度泛函理論研究Scn,Yn和Lan(n=2—10)團(tuán)簇的穩(wěn)定性、電子性質(zhì)和磁性[J]. 李喜波,羅江山,郭云東,吳衛(wèi)東,王紅艷,唐永建. 物理學(xué)報(bào). 2008(08)
[5]Ab Initio Calculations of the Electronic Structures of Copper Pyrites CuS2, CuSe2 and CuTe2[J]. Zhufeng HOU, Aiyu LI, Zizhong ZHU and Meichun HUANGDepartment of Physics, Xiamen University, Fujian 361005, China. Journal of Materials Science & Technology. 2004(04)
[6]Ag/Se二元團(tuán)簇的形成以及Ag與Se團(tuán)簇反應(yīng)的研究[J]. 邢小鵬,趙翔,張霞,高振. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2002(03)
博士論文
[1]原子小團(tuán)簇激發(fā)態(tài)性質(zhì)及摻雜富勒烯密度泛函計(jì)算研究[D]. 袁勇波.南京理工大學(xué) 2007
本文編號:3010529
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
AuXn(X=Se,Te;2≤n≤5)團(tuán)簇中能量最低的幾個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
第三章MXn(M=Au,Pt;X=Se,Te;2≤n≤5)團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性15為2.757,不可約表示為3B3g。PtSe5和PtTe5團(tuán)簇的能量最低異構(gòu)體都是C2V對稱性的自旋三重態(tài)平面結(jié)構(gòu),平面構(gòu)型也十分相似。PtSe5團(tuán)簇能量最低異構(gòu)體中<PtSe>鍵長分別是2.537和2.492,<SeSe>鍵長分別是2.425和2.465,不可約表示為3B2。PtTe5團(tuán)簇能量最低異構(gòu)體中<PtTe>鍵長分別是2.624和2.674,<SeSe>鍵長分別是2.822和2.757,不可約表示為3A"。從圖3-2可以看出,<PtTe>和<TeTe>鍵長總體略大于<PtSe>和<SeSe>鍵長,表明前者的相互作用略弱于后者,在該團(tuán)簇體系中PtSen團(tuán)簇能量最低異構(gòu)體的<PtSe>鍵長在2.2602.537范圍,而PtTen團(tuán)簇能量最低異構(gòu)體的<PtTe>鍵長在2.5612.674范圍,隨原子數(shù)目增加<PtSe>鍵長比<PtTe>鍵變化更快,<PtX>鍵長隨X原子數(shù)增多基本呈增長趨勢。3.2穩(wěn)定性分析為了討論MXn(M=Au,Pt;X=Se,Te;2≤n≤5)團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,計(jì)算了該團(tuán)簇體系最低異構(gòu)體的平均結(jié)合能(Eb)、垂直電離能(VIP)、垂直電子親和能(VEA)、分子電負(fù)性(χ)、能隙(Eg)。為了更好地分析該體系團(tuán)簇的穩(wěn)定性,還計(jì)算了最高占據(jù)分子軌道和最低未占據(jù)分子軌道。3.2.1平均結(jié)合能判斷團(tuán)簇穩(wěn)定性的直接依據(jù)是平均結(jié)合能。如果團(tuán)簇的原子數(shù)相同時(shí),其平均結(jié)合能越大,結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,熱力學(xué)穩(wěn)定性就越好。MXn(M=Au,Pt;X=Se,Te;2≤n≤5)團(tuán)簇在相同原子種類情況下平均結(jié)合能隨X原子數(shù)n的變化如圖3-3所示。圖3-3MXn(M=Au,Pt;X=Se,Te;2≤n≤5)團(tuán)簇的平均結(jié)合能bE
垂直電子親和能(VEA)則是中性團(tuán)簇與對應(yīng)負(fù)離子團(tuán)簇之間能量差值[37-38]: EAanioncluster cluster V EEE . (3-3) 分子的電負(fù)性用于衡量一個(gè)分子得失電子的能力,用χ來表示。一般來說,除了稀有氣體之外,若某個(gè)團(tuán)簇的電負(fù)性數(shù)值越大,則構(gòu)成原子形成化學(xué)鍵時(shí)就會(huì)越強(qiáng)地吸引那些成鍵電子,可用如下公式表示[20]: 2VEAVIPEE (3-4) MXn(M=Au, Pt; X=Se, Te; 2≤n≤5)團(tuán)簇中垂直電離能、垂直電子親和能的變化趨勢如圖 3-4 和圖 3-5 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Li2Bn(n=1~10)團(tuán)簇的幾何結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)[J]. 阮文,羅文浪,謝安東,余曉光,伍冬蘭. 原子與分子物理學(xué)報(bào). 2012(03)
[2]Asn(n=2-12)團(tuán)簇幾何結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)的DFT研究[J]. 劉志鋒,雷雪玲,陳杭,劉立仁,祝恒江. 安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(04)
[3]CdSe和HgTe團(tuán)簇基態(tài)性質(zhì)的第一性原理計(jì)算[J]. 羅強(qiáng),王新強(qiáng),何煥典,鄒其徽. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2008(08)
[4]密度泛函理論研究Scn,Yn和Lan(n=2—10)團(tuán)簇的穩(wěn)定性、電子性質(zhì)和磁性[J]. 李喜波,羅江山,郭云東,吳衛(wèi)東,王紅艷,唐永建. 物理學(xué)報(bào). 2008(08)
[5]Ab Initio Calculations of the Electronic Structures of Copper Pyrites CuS2, CuSe2 and CuTe2[J]. Zhufeng HOU, Aiyu LI, Zizhong ZHU and Meichun HUANGDepartment of Physics, Xiamen University, Fujian 361005, China. Journal of Materials Science & Technology. 2004(04)
[6]Ag/Se二元團(tuán)簇的形成以及Ag與Se團(tuán)簇反應(yīng)的研究[J]. 邢小鵬,趙翔,張霞,高振. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2002(03)
博士論文
[1]原子小團(tuán)簇激發(fā)態(tài)性質(zhì)及摻雜富勒烯密度泛函計(jì)算研究[D]. 袁勇波.南京理工大學(xué) 2007
本文編號:3010529
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