В статье рассматривается выбор метода оптимизации геометрии и расчета электронных спектров малых анионных кластеров олова (n = 4 – 6) в рамках теории функционала плотности. Путем сопоставления рассчитанных и известных экспериментальных данных установлены пространственные структуры кластеров, детектированных в эксперименте.
компьютерное моделирование, теория функционала плотности, атомные кластеры, анионные кластеры.
УДК: 538.911
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ СТРУКТУР КЛАСТЕРОВ углеродной группы
COMPUTER SIMULATION OF THE GEOMETRIC STRUCTURE
OF CARBON GROUP CLUSTERS
СукмановаМ.А., ГераськинаЕ.В.
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»
г. Воронеж, Россия
maria.sukmanova@yandex.ru
DOI: 10.12737/14508
Аннотация: В статье рассматривается выбор метода оптимизации геометрии и расчета электронных спектров малых анионных кластеров олова (n = 4 – 6) в рамках теории функционала плотности. Путем сопоставления рассчитанных и известных экспериментальных данных установлены пространственные структуры кластеров, детектированных в эксперименте.
Summary: The article explains how to choose a method of optimization of the geometries and calculation of electronic spectra of small anionic tin clusters (n = 4 – 6) in the framework of density-functional theory. Structures of experimentally detected clusters have been identified by comparing the calculated and experimental data.
Ключевые слова: компьютерное моделирование, теория функционала плотности, атомные кластеры, анионные кластеры.
Keywords: computer simulation, density functional theory, atomic clusters, anionic clusters.
Атомные кластеры элементов подгруппы углерода давно вызывали интерес исследователей по причине их как чисто научного, так и прикладного значения. В то время как большинство работ было посвящено изучению кремниевых и германиевых кластеров, подобные образования олова привлекали меньшее внимание. Однако в 2000 г. было установлено, что температура плавления кластеров олова (10 – 30 атомов) выше таковой для массивных образцов. Ясно, что знание электронной и атомной структур необходимо для полного понимания не только термодинамических, но и других физических и химических свойств данных кластеров.
1. Борщ, Н.А. Пространственная структура и электронный спектр кластеров YSin- (n = 6 - 17)/ Н.А. Борщ, К.С. Берестнев, Н.С. Переславцева, С.И. Курганский // Физика твердого тела. − 2014. − Т. 56, вып. 6. − С. 1227-1232.
2. Borshch, N. Geometric structure, electron-energy spectrum, and growth of anionic scandium-silicon clusters ScSin- (n = 6 - 20) / N. Borshch, S. Kurganskii // J. Appl. Phys. − 2014. − V. 116, № 12. − P. 124302-124302-8.
3. Борщ, Н.А. Пространственная структура и электронный спектр кластеров TiSin- (n = 6 - 18) / Н.А. Борщ, Н.С. Переславцева, С.И. Курганский // Журнал физической химии. - 2014. - Т. 88, № 10. - С. 1521 - 1527.
4. Борщ, Н.А. Пространственная и электронная структура германий-танталовых кластеров TaGen- (n = 8 − 17) / Н.А. Борщ, Н.С. Переславцева, С.И. Курганский // Физика твердого тела. − 2014. − Т. 56, вып. 11. − С. 2259-2264.
5. Борщ, Н.А. Пространственная структура и электронно-энергетический спектр кластеров HfGen- (n = 6 - 20) / Н.А. Борщ, С.И. Курганский // Неорганические материалы. - 2015. - Т. 51, № 9. - С. 946 - 952.
6. Cui, L.-F. Evolution of the electronic properties of Snn- (n = 4 - 45) and the semiconductor-to-metal transition / L.-F. Cui, L.-M. Wang, L.-S. Wang // J. Am. Chem. Soc. - 2007. - V. 126. - P. 064505 - 064505-8.
