Slide NGHIÊN cứu SO SÁNH cấu TRÚC và độ bền của CLUSTER GECMANI PHA tạp SCANDI ở các TRẠNG THÁI điện TÍCH KHÁC NHAU

23 9 0
  • Loading ...
1/23 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 29/11/2016, 14:27

2. Tìm ra quy luật thế chi phối sự hình thành cấu trúc của cluster trung hòa và cation GenSc0+, quy luật cộng hoặc thế chi phối sự hình thành và phát triển cấu trúc của cluster anion GenSc có kích thước nhỏ (n = 16), ở kích thước n = 710 thì quy luật cộng lại quyết định đến sự hình thành cấu trúc của cluster anion.3. Nhìn chung, khi thêm 1 electron vào cluster trung hòa thì độ bền của cluster tăng lên đáng kể, còn khi bớt đi 1 electron thì độ bền của cluster hầu như thay đổi không nhiều. Các AO3d và AO4s là thành phần chính tham gia vào sự hình thành liên kết với các nguyên tử Ge trong cluster GenSc0+.4. Tính toán các thông số năng lượng như biến thiên năng lượng bậc hai, năng lượng tách, HOMOLUMO và độ dài liên kết trung bình GeSc của cluster cho thấy, cluster anion bền ở n = 4 và 6; cation bền khi n = 6; cluster trung hòa bền khi n = 5 và 7. TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN Khoa Hóa Học Phòng Thí nghiệm Hóa học tính toán Mô KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đề tài: NGHIÊN CỨU SO SÁNH CẤU TRÚC VÀ ĐỘ BỀN CỦA CLUSTER GECMANI PHA TẠP SCANDI Ở CÁC TRẠNG THÁI ĐIỆN TÍCH KHÁC NHAU BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC LƯỢNG TỬ Sinh viên : Nguyễn Thị Tâm GVHD : TS Vũ Thị Ngân NỘI DUNG Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Kết thảo luận Kết luận Đề xuất LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI C60 Ge10 Ge9 Si12Cr Ứng dụng quan trọng germani Laser sử dụng truyền thông quang học Semiconductor Bóng đèn huỳnh quang Điện tử Cáp quang MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ CLUSTER * ** * Deng X.-J et al., (2014), “Structural and bonding properties of small TiGen(n = 2–6) clusters: photoelectron spectroscopy and density functional calculations”, RSC Adv., 4, pp 25963 ** Qin et al., (2015), “Structures and Stability of metal-doped GenM (n = 9, 10) clusters”, AIP Advances, 5, pp 067159 “Nghiên cứu so sánh cấu trúc, độ bền cluster Gecmani pha tạp Scandi trạng thái điện tích khác GenSc-/0/+ phương pháp hóa học lượng tử” MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU  Xác định đồng phân bền cluster GenSc-/0/+ (n=1-10) Từ nghiên cứu ảnh hưởng việc thêm hay bớt electron cluster  So sánh cấu trúc độ bền cluster GenSc-/0/+ (n = 1-10)  Tìm quy luật hình thành cấu trúc cluster germani pha tạp scandi trạng thái điện tích khác GenSc-/0/+ (n = 1-10)  Khảo sát thông số lượng dịch chuyển điện tích cluster PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU  Sử dụng phần mền tính toán hóa học lượng tử Gaussian03  Sử dụng phương pháp phiếm hàm mật độ BP86 với hàm sở kết hợp LanL2DZdp 6-311+G(d) (BP86/GEN)  Các phầm mền hỗ trợ như: GaussView 5.0, Jmol, Origin, Excel, NBO 5.G program KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Cấu trúc bền cluster Gen Sc-/0/+ (n = 1-5) n Trung hòa Cation Anion [0.00; C∞v ; 4Σ] [0.08; C∞v; 2Σ] [0.00; C∞v ; 3Σ] [0.00; C∞v ; 3Σ] [0.08; C∞v ; 1Σ] [0.00; C2v; 2B2] [1.78; Cs; 4A’] [0.00; Cs; 1A’] [0.76; Cs; 1A’] [0.00; Cs; 3A’] [1.89; Cs; 3A’’] [0.00; C2v; 2A2] [0.33; Cs; 4A’’] [0.00; C3v; 1A1] [0.08; C1; 1A] [0.00; C3v; 3A1] [0.21; C1; 1A] [0.00; Cs; 2A’] [0.28; C2v; 2B2] [0.00; C1; 1A] [0.22; C1;3A] [0.00; Cs; 1A’] [0.46; C2v;1A1] [0.00; Cs; 2A’] [0.19; C1; 2A] [0.00; Cs; 1A’] [0.48; C1; 3A] [0.00; Cs; 1A’] [0.63; C1; 3A] KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Cấu trúc bền cluster Gen Sc-/0/+ (n = 6-10) n Trung hòa Cation Anion [0.00; Cs; 2A’] [0.01; C1; 2A] [0.00; C2v; 1A1] [0.64; C3v; 1A1] [0.00; C1; 1A] [0.92; C1; 3A] [0.00; C1; 2A] [0.12; C1; 2A] [0.00; Cs; 1A’] [0.10; C1; 1A] [0.00; Cs; 1A’] [0.01; Cs; 3A’’] [0.00; C1; 2A] [0.04; C1; 2A] [0.00; Cs; 1A’] [0.12; Cs; 1A’] [0.00; C2v; 2B2] [0.03; C1; 2A] [0.00; C1; 1A] [0.10; C1; 1A] [0.00; Cs; 1A’] [0.12; C4v; 1A1] [0.05; Cs; 2A’’] [0.00; C1; 1A] [0.07; Cs; 1A’] [0.00; Cs; 1A’] [0.01; C1; 1A] [0.00; C1; 1A] [0.02; C1; 3A] [0.09; C1; 1A] 10 [0.00; C1; 2A] Cơ chế hình thành phát triển cấu trúc cluster Gen Sc-/0/+ (n = 110) n Trung hòa Cation Anion Gen+1 n 10 Cơ chế hình thành phát triển cấu trúc cluster Gen Sc-/0/+ (n = 110) Trung hòa Cation Anion Gen+1 Cơ chế hình thành phát triển cấu trúc cluster Gen Sc-/0/+ (n = 110)  Các đồng phân bền cluster trung hòa cation hình thành cách thay Ge Sc cluster Gen +1 (Quy luật trừ n = 10)  Khi n = 1-6, đồng phân bền cluster anion hình thành theo quy tắc thế, từ n = 7-10 đồng phân bền hình theo (Quy luật cộng)  Cluster cation trung hòa có cấu trúc tương tự giống cấu trúc cluster Gen+1 , cluster anion lại có cấu trúc khác  Các đồng phân tồn dạng cấu trúc hở, chưa tìm thấy cấu trúc lồng Các đồng phân bền ưu tiên tồn trạng thái spin thấp, trừ trường hợp kích thước nhỏ n = tồn trạng thái spin cao 4 Các thông số lượng độ bền cluster - Khi nhận thêm electron độ bền cluster thay đổi nhiều - Còn electron độ bền cluster thay đổi không đáng kể Các thông số lượng độ bền cluster Các cluster Ge4Sc-, Ge5Sc, Ge5Sc+, Ge6Sc-, Ge6Sc+, Ge7Sc có biến thiên bậc hai cao so với cluster lại  chúng bền cluster khác hệ nghiên cứu 4 Các thông số lượng độ bền cluster - Năng lượng vùng cấm cluster cation anion cao so với cluster trung hòa - Các cluster Ge4Sc+, Ge5Sc+, Ge6Sc+, Ge4Sc- , Ge6Sc-, Ge7Sc- , Ge9Sc- …, có vùng cấm cao so với cluster khác,  chúng bền cluster khác hệ nghiên cứu - Trở thành vật liệu bán dẫn đầy tiềm 4 Các thông số lượng độ bền cluster Các cluster Ge4Sc-, Ge6Sc-, Ge5Sc, Ge7Sc, Ge6Sc+ Ge5Sc+ có lượng tách Ge tương đối cao so với cluster khác hệ nghiên cứu  bền so với cluster khác hệ nghiên cứu  Điều hoàn toàn phù hợp với kết phân tích trước 5 Sự chuyển điện tích cluster n 10 GenSc 0,90 0,90 0,57 1,08 0,92 0,94 0,91 0,75 0,77 0,71 + GenSc 0,31 0,58 0,65 0,53 0,60 0,60 0,61 0,44 0,64 0,49 GenSc- -0,06 0,13 0.02 0.25 0,43 0,59 0,37 0,24 0,15 -0,12 Quá trình chuyển electron cluster theo hướng chuyển từ nguyên tử Sc sang khung Ge (trừ GeSc- Ge10Sc-) 6 Sự phân bố electron nguyên tử pha tạp cluster n 10 3d 1,43 1,59 1,95 1,54 1,67 1,70 1,81 1,97 1,82 1,87 GenSc+ 4s 4p 0,64 0,03 0,47 0,03 0,46 0,02 0,33 0,04 0,38 0,02 0,30 0,02 0,27 0,01 0,32 0,02 0,26 0,02 0,31 0,02 4d 0,00 0,01 0,02 0,04 0,03 0,05 0,03 0,05 0,11 0,09 3d 1,33 1,68 1,74 1,83 1,82 1,60 1,78 1,96 1,89 1,92 GenSc 4s 4p 1,29 0,05 0,70 0,04 0,59 0,02 0,61 0,02 0,51 0,03 0,72 0,04 0,46 0,05 0,39 0,06 0,42 0,03 0,41 0,04 4d 0,00 0,01 0,01 0,03 0,06 0,05 0,11 0,16 0,05 0,15 3d 1,44 1,55 2,19 1,84 1,70 1,59 1,98 2,07 2,19 2,46 GenSc4s 4p 1,50 0,11 1,88 0,10 0,73 0,02 0,84 0,01 0,77 0,01 0,63 0,03 0,50 0,04 0,44 0,03 0,42 0,02 0,41 0,04 Khi hình thành liên kết với Ge có AO-3d AO-4s Sc tham gia xen phủ 4d 0,00 0,03 0,05 0,05 0,08 0,14 0,12 0,20 0,19 0,21 KẾT LUẬN Phát 124 đồng phân bền cluster GenSc-/0/+ (n = 1-10), từ tìm đồng phân bền cho dạng Các đồng phân bền ưu tiên tồn trạng thái spin thấp Quy tắc quy tắc chi phối hình thành cluster trung hòa cation Các cluster anion có kích thước lớn lại hình thành chủ yếu theo quy tắc cộng thêm nguyên tử Ge vào đồng phân có kích thước nhỏ Khi nhận thêm electron độ bền cluster tăng lên, electron độ bền cluster thay đổi không đáng kể  Các cluster Anion bền so với hai dạng lại Quá trình chuyển điện tích cluster theo hướng chuyển từ nguyên tử Sc sang khung Ge, hình thành liên kết với Ge có AO-3d AO-4s Sc tham gia xen phủ Các cluster Ge4Sc-, Ge6Sc-, Ge6Sc+, Ge5Sc, Ge7Sc bền so với cluster khác hệ ĐỀ XUẤT  Tiếp tục nghiên cứu cấu trúc tính chất cluster GenSc-/0/+ (n > 10) kích thước lớn  Mở rộng nghiên cứu cluster GenSc2 nhiều trạng thái điện tích N Ạ B C Á C À V E Ô H C G Y N Ầ G H N T Ắ N L Ơ Ý M Ú H CẢ C ĐÃ [...]... tại ở trạng thái spin cao 4 Các thông số năng lượng và độ bền của các cluster - Khi nhận thêm 1 electron độ bền của cluster thay đổi nhiều - Còn khi mất 1 electron độ bền cluster thay đổi không đáng kể 4 Các thông số năng lượng và độ bền của các cluster Các cluster Ge4Sc-, Ge5Sc, Ge5Sc+, Ge6Sc-, Ge6Sc+, Ge7Sc có biến thiên bậc hai cao hơn so với các cluster còn lại  chúng bền hơn các cluster khác. .. 1-6, các đồng phân bền của cluster anion được hình thành theo quy tắc thế, từ n = 7-10 đồng phân bền hình theo (Quy luật cộng)  Cluster cation và trung hòa có cấu trúc tương tự nhau và giống cấu trúc cluster Gen+1 , còn cluster anion lại có cấu trúc khác  Các đồng phân tồn tại ở dạng cấu trúc hở, chưa tìm thấy cấu trúc lồng Các đồng phân bền ưu tiên tồn tại ở trạng thái spin thấp, trừ trường hợp ở kích... nghiên cứu 4 Các thông số năng lượng và độ bền của các cluster - Năng lượng vùng cấm cluster cation và anion cao hơn so với cluster trung hòa - Các cluster Ge4Sc+, Ge5Sc+, Ge6Sc+, Ge4Sc- , Ge6Sc-, Ge7Sc- , Ge9Sc- …, có vùng cấm cao hơn so với các cluster khác,  chúng bền hơn các cluster khác trong cùng hệ nghiên cứu - Trở thành vật liệu bán dẫn đầy tiềm năng 4 Các thông số năng lượng và độ bền của. .. liên kết với Ge thì chỉ có AO-3d và AO-4s của Sc tham gia xen phủ 5 Các cluster Ge4Sc-, Ge6Sc-, Ge6Sc+, Ge5Sc, và Ge7Sc bền hơn so với các cluster khác trong cùng hệ ĐỀ XUẤT  Tiếp tục nghiên cứu cấu trúc và tính chất của cluster GenSc-/0/+ (n > 10) ở kích thước lớn hơn  Mở rộng nghiên cứu các cluster GenSc2 ở nhiều trạng thái điện tích N Ạ B C Á C À V E Ô H C G Y N Ầ G H N T Ắ N L Ơ Ý M Ú H CẢ C ĐÃ... năng 4 Các thông số năng lượng và độ bền của các cluster Các cluster Ge4Sc-, Ge6Sc-, Ge5Sc, Ge7Sc, Ge6Sc+ và Ge5Sc+ có năng lượng tách Ge tương đối cao so với các cluster khác trong cùng hệ nghiên cứu  bền hơn so với các cluster khác trong cùng hệ nghiên cứu  Điều này hoàn toàn phù hợp với các kết quả phân tích trước đó 5 Sự chuyển điện tích trong cluster n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 GenSc 0,90 0,90... thành và phát triển cấu trúc của cluster Gen Sc-/0/+ (n = 110) n 1 2 3 4 5 Trung hòa Cation Anion Gen+1 n 6 7 8 9 10 3 Cơ chế hình thành và phát triển cấu trúc của cluster Gen Sc-/0/+ (n = 110) Trung hòa Cation Anion Gen+1 3 Cơ chế hình thành và phát triển cấu trúc của cluster Gen Sc-/0/+ (n = 110)  Các đồng phân bền của cluster trung hòa và cation được hình thành bằng cách thay thế Ge bằng Sc trong cluster. .. Ge vào đồng phân có kích thước nhỏ hơn 3 Khi nhận thêm 1 electron thì độ bền của cluster tăng lên, còn khi mất đi 1 electron thì độ bền của cluster thay đổi không đáng kể  Các cluster Anion bền hơn so với hai dạng còn lại 4 Quá trình chuyển điện tích trong cluster đều theo hướng chuyển từ nguyên tử Sc sang khung Ge, khi hình thành liên kết với Ge thì chỉ có AO-3d và AO-4s của Sc tham gia xen phủ 5 Các. .. kết với Ge thì chỉ có AO-3d và AO-4s của Sc tham gia xen phủ 4d 0,00 0,03 0,05 0,05 0,08 0,14 0,12 0,20 0,19 0,21 KẾT LUẬN 1 Phát hiện 124 đồng phân bền của cluster GenSc-/0/+ (n = 1-10), từ đó tìm ra đồng phân bền nhất cho mỗi dạng Các đồng phân bền ưu tiên tồn tại ở trạng thái spin thấp 2 Quy tắc thế là quy tắc chi phối sự hình thành của các cluster trung hòa và cation Các cluster anion có kích thước... 0,58 0,65 0,53 0,60 0,60 0,61 0,44 0,64 0,49 GenSc- -0,06 0,13 0.02 0.25 0,43 0,59 0,37 0,24 0,15 -0,12 Quá trình chuyển electron trong cluster đều theo hướng chuyển từ nguyên tử Sc sang khung Ge (trừ GeSc- và Ge10Sc-) 6 Sự phân bố electron trên nguyên tử pha tạp trong cluster n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3d 1,43 1,59 1,95 1,54 1,67 1,70 1,81 1,97 1,82 1,87 GenSc+ 4s 4p 0,64 0,03 0,47 0,03 0,46 0,02 0,33 0,04
- Xem thêm -

Xem thêm: Slide NGHIÊN cứu SO SÁNH cấu TRÚC và độ bền của CLUSTER GECMANI PHA tạp SCANDI ở các TRẠNG THÁI điện TÍCH KHÁC NHAU, Slide NGHIÊN cứu SO SÁNH cấu TRÚC và độ bền của CLUSTER GECMANI PHA tạp SCANDI ở các TRẠNG THÁI điện TÍCH KHÁC NHAU, Slide NGHIÊN cứu SO SÁNH cấu TRÚC và độ bền của CLUSTER GECMANI PHA tạp SCANDI ở các TRẠNG THÁI điện TÍCH KHÁC NHAU

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nạp tiền Tải lên
Đăng ký
Đăng nhập