Luận án tiến sĩ hóa học: Cấu trúc và tính chất cluster silicon pha tạp kim loại - Phạm Ngọc Thạch, Đại học Huế 2022
Nghiên cứu cấu trúc và tính chất cluster silicon pha tạp kim loại bằng hóa học tính toán, tối ưu đặc trưng vật liệu cho ứng dụng quang điện.
Luan An
Luận án tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
238
Thời gian đọc
36 phút
Lượt xem
1
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- 1. Tổng quan nghiên cứu cluster silicon pha tạp kim loại
- Số trang:
- 238 trang
- Trường:
- Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế
- Chuyên ngành:
- Hoá Vô cơ
- Tác giả:
- Phạm Ngọc Thạch
- Năm:
- 2022
Tóm tắt nội dung luận án
I. Tổng quan nghiên cứu cluster silicon pha tạp kim loại
Cluster silicon là tập hợp các nguyên tử silicon có kích thước nanomet. Cấu trúc này thể hiện các tính chất vật lý và hóa học độc đáo. Việc pha tạp kim loại vào mạng lưới silicon tạo ra vật liệu mới. Vật liệu này có tiềm năng ứng dụng cao trong quang điện tử và xúc tác. Nghiên cứu tập trung vào cụm silicon pha tạp kim loại với các nguyên tố chuyển tiếp. Các hệ cluster được khảo sát từ kích thước nhỏ đến trung bình. Mục tiêu chính là làm rõ quy luật biến đổi cấu trúc theo kích thước. Sự hiện diện của dị nguyên tử kim loại thay đổi hoàn toàn liên kết Si-Si. Mật độ điện tích được tái phân bố mạnh mẽ. Kết quả mở ra hướng thiết kế vật liệu nano bán dẫn thế hệ mới.
1.1. Khái niệm và phân loại cụm silicon pha tạp kim loại
Cụm silicon pha tạp kim loại là hệ hạt vi mô chứa nguyên tử kim loại liên kết với khung silicon. Hệ vật liệu này được phân loại theo số lượng và loại nguyên tử kim loại pha tạp. Nhóm thứ nhất gồm cluster pha tạp một nguyên tử kim loại chuyển tiếp đơn lẻ. Nhóm thứ hai gồm cluster pha tạp hai nguyên tử kim loại cùng loại hoặc khác loại. Kích thước cluster dao động từ vài nguyên tử đến hàng chục nguyên tử silicon. Cấu trúc vi mô quyết định trực tiếp tính dẫn điện, từ tính và hoạt tính hóa học. Sự xen phủ orbital giữa kim loại và silicon tạo nên các liên kết cộng hóa trị bền vững. Nghiên cứu phân loại giúp hệ thống hóa các đặc trưng cấu trúc cơ bản.
1.2. Ứng dụng thực tiễn của kim loại chuyển tiếp pha tạp silicon
Vật liệu kim loại chuyển tiếp pha tạp silicon đóng vai trò then chốt trong công nghệ nano hiện đại. Hệ vật liệu này ứng dụng trực tiếp trong vi điện tử bán dẫn siêu nhỏ. Các cluster pha tạp giúp chế tạo linh kiện quang điện tử có hiệu suất phát quang cao. Hoạt tính bề mặt đặc biệt tạo tiền đề phát triển chất xúc tác dị thể chọn lọc. Ngoài ra, cluster silicon pha tạp kim loại còn ứng dụng trong lưu trữ năng lượng và cảm biến khí. Khả năng điều chỉnh khe năng lượng giúp tối ưu hóa khả năng hấp thụ ánh sáng. Tính chất từ của kim loại mở rộng tiềm năng trong linh kiện spintronics. Việc nghiên cứu lý thuyết cung cấp cơ sở quan trọng để tổng hợp thực nghiệm.
II. Lý thuyết phiếm hàm mật độ DFT trong nghiên cứu cluster
Hóa học tính toán lượng tử là công cụ đắc lực để khảo sát cấu trúc cluster. Trong đó, lý thuyết phiếm hàm mật độ DFT giữ vai trò cốt lõi. Phương pháp này cân bằng giữa độ chính xác cao và chi phí thời gian tính toán. Các định lý Hohenberg-Kohn và phương pháp Kohn-Sham thiết lập nền tảng tính toán mật độ electron. Nghiên cứu sử dụng các phiếm hàm trao đổi-tương quan kết hợp như B3LYP và B3P86. Tập hàm cơ sở mở rộng được áp dụng cho cả nguyên tử kim loại và silicon. Phương pháp cho phép dự đoán chính xác trạng thái cơ bản của hệ hạt. Các dữ liệu năng lượng và orbital được phân tích toàn diện.
2.1. Nền tảng phương pháp luận và các phép gần đúng lượng tử
Nghiên cứu cluster kích thước nano đòi hỏi các mô hình lượng tử chính xác. Lý thuyết phiếm hàm mật độ DFT mô tả tương tác đa điện tử thông qua mật độ electron. Phương pháp xấp xỉ trường tự phối Hartree-Fock đóng vai trò so sánh nền tảng. Các hiệu chỉnh tương quan điện tử được bổ sung qua phiếm hàm DFT hỗn hợp. Phiếm hàm B3P86 thể hiện độ tin cậy vượt trội đối với hệ cluster kim loại chuyển tiếp. Tập hàm cơ sở Gaussian phân cực mô tả chính xác mật độ điện tích quanh hạt nhân. Phép tính gần đúng giúp giải phương trình Schrodinger cho hệ nhiều hạt phức tạp. Dữ liệu tính toán đạt độ tin cậy tương đương kết quả thực nghiệm.
2.2. Phân tích orbital liên kết tự nhiên NBO và chuyển điện tích
Phương pháp phân tích orbital liên kết tự nhiên NBO làm rõ bản chất liên kết hóa học. Kỹ thuật này chuyển đổi các orbital phân tử phức tạp thành các orbital cục bộ trực quan. Phân tích NBO xác định chính xác điện tích nguyên tử và cấu hình electron của kim loại. Mức độ chuyển dịch điện tích giữa khung silicon và dị nguyên tử được định lượng rõ ràng. Tương tác cho-nhận giữa orbital d của kim loại và orbital p của silicon được xác nhận. Kết quả NBO giải thích cơ chế ổn định hóa cấu trúc của cụm silicon pha tạp kim loại. Phương pháp này cung cấp bức tranh chi tiết về sự phân bố mật độ electron trong cluster.
III. Tối ưu hóa cấu trúc hình học cluster silicon pha tạp
Việc tìm kiếm cấu trúc bền vững nhất là bước quan trọng hàng đầu trong nghiên cứu cluster. Quy trình tối ưu hóa cấu trúc hình học cluster được thực hiện qua nhiều giai đoạn liên tiếp. Hàng trăm cấu hình hình học khởi tạo ban đầu được sàng lọc kỹ lưỡng. Phép tối ưu hóa không ràng buộc xác định các tọa độ nguyên tử cân bằng. Tính toán tần số dao động điều hòa khẳng định tính ổn định của cấu trúc. Cấu trúc không có tần số dao động ảo đại diện cho điểm cực tiểu trên mặt thế năng. Nghiên cứu khảo sát tỉ mỉ cấu trúc cực tiểu toàn cục global minimum của từng hệ kích thước. Sự biến đổi hình học phản ánh quy luật phát triển không gian của mạng cluster.
3.1. Xác định cấu trúc cực tiểu toàn cục global minimum
Mặt thế năng của cluster silicon pha tạp kim loại có tính chất đa cực tiểu phức tạp. Thuật toán tìm kiếm cấu trúc cực tiểu toàn cục global minimum quét qua nhiều trạng thái đa tạp spin. Các đồng phân hình học được sắp xếp theo mức năng lượng tương đối từ thấp đến cao. Trạng thái có năng lượng thấp nhất được xác định là đồng phân bền nhiệt động. Cấu trúc này không chứa bất kỳ tần số dao động âm nào. Phân tích nhiệt động học ở điều kiện chuẩn xác nhận độ ổn định của đồng phân bền nhất. Việc xác định đúng cấu trúc cực tiểu toàn cục đảm bảo tính chính xác cho các phân tích tính chất tiếp theo.
3.2. Tiến hóa hình thái từ cấu trúc exohedral sang endohedral
Quy luật hình thành và phát triển cấu trúc biến đổi mạnh mẽ theo kích thước cluster. Với số nguyên tử silicon nhỏ, nguyên tử kim loại gắn ở bề mặt ngoài cấu trúc dạng exohedral. Khi số nguyên tử silicon tăng lên mức trung bình, khung silicon bao bọc dần dị nguyên tử. Cuối cùng, cấu trúc lồng endohedral M@Sin hoàn chỉnh được hình thành ổn định. Dị nguyên tử kim loại nằm trọn vẹn tại tâm của lồng silicon đa diện. Sự chuyển dịch hình thái này giảm thiểu sức căng liên kết và tối đa hóa số liên kết kim loại-silicon. Cấu trúc lồng kín bảo vệ kim loại trung tâm khỏi các tác nhân phản ứng bên ngoài.
IV. Đánh giá độ bền nhiệt động và hóa học cluster silicon
Độ bền nhiệt động và hóa học là tiêu chí quyết định khả năng tồn tại của cluster nano. Độ bền nhiệt động được đánh giá qua năng lượng liên kết trung bình và năng lượng phân ly. Cluster có năng lượng liên kết càng âm thì cấu trúc càng bền vững. Độ bền hóa học liên quan mật thiết đến cấu trúc điện tử của hệ. Khe năng lượng HOMO LUMO lớn phản ánh khả năng chống lại các phản ứng hóa học. Năng lượng ion hóa và ái lực electron cung cấp thêm thông tin về tính oxy hóa khử. Sự kết hợp các đại lượng này giúp nhận diện các cluster kỳ diệu có độ bền vượt bậc.
4.1. Phân tích khe năng lượng HOMO LUMO và hoạt tính hóa học
Đặc trưng điện tử biên quyết định trực tiếp độ bền hóa học của vật liệu nano. Khe năng lượng HOMO LUMO là thước đo căn bản cho độ cứng hóa học của hệ cluster. Khoảng cách năng lượng lớn ngăn cản sự kích thích electron từ trạng thái liên kết lên phản liên kết. Các cluster silicon pha tạp kim loại có khe HOMO-LUMO rộng thể hiện tính trơ hóa học cao. Ngược lại, khe năng lượng hẹp cho thấy hoạt tính hóa học mạnh và độ mềm lớn. Độ âm điện và thế hóa học được tính toán chính xác từ các mức năng lượng biên. Dữ liệu này giúp định hướng chọn lọc cluster phù hợp cho các ứng dụng xúc tác.
4.2. Khảo sát phổ quang điện tử PES silicon cluster và năng lượng ion hóa
Phổ quang điện tử PES silicon cluster là cầu nối kiểm chứng quan trọng giữa lý thuyết và thực nghiệm. Phổ PES mô phỏng phản ánh chính xác các mức năng lượng ion hóa thẳng đứng và đoạn nhiệt. Vị trí các đỉnh phổ tương ứng với sự bứt electron từ các orbital bị chiếm. So sánh phổ PES tính toán với phổ thực nghiệm giúp khẳng định cấu trúc hình học của cluster. Năng lượng ion hóa đoạn nhiệt đo lường khả năng giữ electron của hệ hạt. Ái lực electron đoạn nhiệt cho biết xu hướng thu nhận thêm điện tích âm. Sự phù hợp giữa phổ lý thuyết và thực nghiệm chứng minh tính đúng đắn của mô hình tính toán.
V. Mô hình siêu nguyên tử superatom và cấu trúc lồng M Sin
Mô hình siêu nguyên tử superatom giải thích sâu sắc độ bền đặc biệt của các cluster lồng. Theo mô hình này, các electron hóa trị chuyển động trong trường thế trung tâm của toàn cụm. Khi số electron hóa trị lấp đầy các vỏ siêu nguyên tử, cluster đạt độ bền tối đa. Cấu trúc lồng endohedral M@Sin thường thỏa mãn quy tắc đóng vỏ electron 18, 20 hoặc 40 electron. Kim loại chuyển tiếp pha tạp silicon đóng góp electron d để hoàn thiện cấu hình vỏ kín. Các cluster đạt cấu hình siêu nguyên tử có năng lượng ion hóa cao và hoạt tính thấp. Mô hình mở ra hướng tổng hợp các khối cấu trúc nano có tính chất giả nguyên tố.
5.1. Cơ chế đóng vỏ điện tử theo mô hình siêu nguyên tử superatom
Mô hình siêu nguyên tử superatom mở rộng khái niệm orbital nguyên tử sang quy mô cluster nano. Các orbital siêu nguyên tử được ký hiệu lần lượt là 1S, 1P, 1D, 2S, 1F theo lý thuyết vỏ cầu. Cụm silicon pha tạp kim loại đạt độ bền cực đại khi các electron điền đầy đủ các phân lớp này. Hệ 18 electron hoặc 20 electron tạo nên cấu hình vỏ kín tương tự khí hiếm. Sự ghép đôi hoàn toàn của các spin electron làm triệt tiêu từ tính tự do và tăng độ cứng. Phân tích mật độ trạng thái DOS làm rõ sự phân bố của các mức năng lượng vỏ siêu nguyên tử. Hiện tượng đóng vỏ giải thích tại sao một số kích thước cluster có tần suất xuất hiện vượt trội.
5.2. Đặc trưng liên kết trong cấu trúc lồng endohedral M Sin
Cấu trúc lồng endohedral M@Sin thể hiện tính đối xứng không gian cao và liên kết đa tâm phong phú. Kim loại trung tâm đóng vai trò như hạt nhân ổn định hóa khung silicon bao quanh. Liên kết kim loại-silicon mang tính chất lai hóa mạnh mẽ giữa orbital d và orbital p. Khung silicon duy trì mạng lưới liên kết cộng hóa trị ba chiều vững chắc. Phân tích hàm định vị electron ELF và chỉ số định vị ELI xác nhận mật độ liên kết tập trung cao. Cấu trúc lồng kín ngăn chặn hiện tượng oxy hóa và tương tác phá hủy từ môi trường. Các cluster lồng M@Sin bền vững là ứng viên lý tưởng để chế tạo vật liệu nano tiên tiến.
Mục lục chi tiết luận án
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (238 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM PHẠM NGỌC THẠCH NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ CLUSTER SILICON PHA TẠP KIM LOẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC TÍNH TOÁN LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC HUẾ, NĂM 2022 ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM PHẠM NGỌC THẠCH Tên đề tài NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ CLUSTER SILICON PHA TẠP KIM LOẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC TÍNH TOÁN Chuyên ngành: Hóa Vô cơ Mã số: 9 44 01 13 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. Trần Dương HUẾ, NĂM 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, các số liệu và kết quả sử dụng trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong các công trình khoa học khác. Tác giả Phạm Ngọc Thạch LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. Vũ Thị Ngân, PGS.
Trần Dương, những người Thầy đã luôn luôn tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi xin trân trọng cảm ơn Bộ môn Hóa học, Khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Quy Nhơn; Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án này. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn GS. Dương Tuấn Quang, PGS.
Nguyễn Tiến Trung, PGS. Nguyễn Thị Ái Nhung, PGS. Phạm Cẩm Nam, PGS. Trần Ngọc Tuyền, PGS.
Hoàng Văn Đức, PGS. Nguyễn Văn Dũng đã tận tình giúp đỡ, đóng góp những ý kiến quý báu trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thiện luận án. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, Thầy, Cô, bạn bè và đồng nghiệp gần xa đã động viên, chia sẽ và giúp đỡ để tôi hoàn thành luận án. Huế, ngày 17 tháng 10 năm 2022 Tác giả Phạm Ngọc Thạch MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC.i DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT.iv DANH MỤC CÁC BẢNG.v DANH MỤC CÁC HÌNH.viii MỞ ĐẦU.
Khái quát về cluster. Một số cluster thường gặp. Cluster silicon thuần khiết. Các cấu trúc Sin thuần khiết đã được tổng hợp từ thực nghiệm.
Cluster silicon thuần khiết. Cluster silicon pha tạp. Cluster silicon pha tạp một nguyên tử kim loại chuyển tiếp. Cluster silicon pha tạp nhiều nguyên tử kim loại chuyển tiếp.
Giá trị các công trình thế giới đã công bố và định hướng nghiên cứu. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Phương pháp gần đúng orbital phân tử (MO). Phương pháp Hartree-Fock (HF).
Phương pháp nhiễu loạn Moller – Plesset (MP2). Phương pháp tương tác cấu hình (CI). Phương pháp chùm tương tác (CC). Phương pháp phiếm hàm mật độ (DFT).
Mô hình Thomas – Fermi. Các định lý Hohenberg-Kohn. Phương pháp Kohn-Sham. Một số phiếm hàm trao đổi.
Một số phiếm hàm tương quan. Một số phương pháp DFT thường dùng. Các phương pháp DFT thuần khiết. Các phương pháp DFT hỗn hợp.
Phương pháp B3P86. Phương pháp NBO. Orbital tự nhiên NO, orbital nguyên tử tự nhiên NAO và orbital liên kết tự nhiên NBO. Thuyết cộng hưởng NRT.
Quy trình nghiên cứu và phần mềm tính toán. Phương pháp tính hóa học lượng tử. Phương pháp xác định cấu trúc electron. Xác định các thông số năng lượng.
Phần mềm tính toán. Các bước thực hiện tính toán và nghiên cứu các hệ cluster. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Cluster silicon pha tạp một nguyên tử kim loại.
Đồng phân bền của các cluster. Quy luật hình thành và phát triển cấu trúc. Ảnh hưởng của điện tích tới cấu trúc của cluster. Tính chất của cluster.
Sự chuyển điện tích và phân bố electron của cluster. Liên kết hóa học trong một số cluster nhỏ. Đồng phân bền của cluster SinFe0/+/. Quy luật hình thành và phát triển cấu trúc.
Tính chất cluster. Cấu trúc hình học bền và trạng thái electron. Liên kết hóa học của cluster. Cấu trúc hình học bền và trạng thái electron.
Liên kết hóa học của cluster. Cluster silicon pha tạp hai nguyên tử kim loại giống nhau. Cấu trúc hình học bền. Quy luật hình thành và phát triển cấu trúc của SinTi2.
Cấu trúc hình học bền và trạng thái electron. Liên kết hóa học của cluster. Cấu trúc hình học bền và trạng thái electron. Liên kết hóa học của cluster.
Cluster silicon pha tạp hai nguyên tử kim loại khác nhau. Cấu trúc hình học bền và trạng thái electron. Quy luật hình thành và phát triển cấu trúc. Năng lượng ion hóa và ái lực electron.
Liên kết hóa học của cluster. 112 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ.114 ii DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT AIE Năng lượng ion hóa đoạn nhiệt (Adiabatic Ionization Energy) Eb Năng lượng liên kết trung bình (Average Binding Energy) CGF Hàm Gausian rút gọn (Contracted Gaussian Function) DE Năng lượng phân ly (Dissociation Energy) DFT Thuyết phiếmn hàm mật độ (Density Functional Theory) DOS Mật độ trạng thái (Density of States) E Năng lượng (Energy) EA Ái lực electron (Electron Affinity) EDT Sự chuyển mật độ electron (Electron Density Transfer) ELI Chỉ số electron định vị (Electron Localizability Indicator) Egap Năng lượng vùng cấm HOMO-LUMO Etđ Năng lượng tương đối GTO Orbital kiểu Gaussian (Gaussian Type Orbital) HF Phương pháp Hatree-Fock HOMO Orbital phân tử bị chiếm cao nhất (Highest Occupied Molecular Orbital) LMO Orbital phân tử khu trú (Localized Molecular Orbital) LUMO Orbital phân tử không bị chiếm thấp nhất (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) MO Orbital phân tử (Molecular Orbital) NBO Orbital liên kết tự nhiên (Natural Bond Orbital) NEC Cấu hình electron tự nhiên (Natural Electron Configuration) NO Orbital tự nhiên (Natural Orbital) PSM Thuyết lớp vỏ electron (Phenomenological Shell Model) RHF Phương pháp Hatree-Fock hạn chế (Restricted HF) ROHF Phương pháp Hatree-Fock hạn chế cho cấu hình vỏ mở (Restricted open-shell HF) STO Orbital kiểu Slater (Slater type orbital) α, β Hàm spin Δ2E Biến thiên năng lượng bậc hai (The second-order difference of energies) i DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3. Năng lượng liên kết trung bình (eV) của cluster SinSc-/0/+ (n = 2– 34 11) Bảng 3. Chỉ số liên kết Wiberg tổng của nguyên tử Sc trong cluster 34 SinSc-/0/+ (n = 2 - 11) Bảng 3.
Năng lượng phân ly (eV) của cluster SinSc-/0/+ (n = 2 – 11) 35 Bảng 3. Biến thiên năng lượng bậc hai (eV) của cluster SinSc /0/+ (n = 2- 1) 37 Bảng 3. Độ dài liên kết trung bình của liên kết Sc-Si trong cluster SinSc-/0/+ 38 (n = 2-11) Bảng 3. Năng lượng vùng cấm HOMO-LUMO (eV) của SinSc-/0/+ (n = 2- 38 11) Bảng 3.
Điện tích của Sc trong cluster theo phương pháp NBO 39 Bảng 3. Cấu hình electron của nguyên tử Sc trong cluster SinSc-/0/+ (n = 2- 40 11) Bảng 3. Bậc liên kết hình thức và theo Wiberg của Si-Si và Si-Sc 43 Bảng 3. Năng lượng ion hóa đoạn nhiệt (AIE, eV) và ái lực electron (EA, 51 eV) của đồng phân bền nhất của cluster SinFe (n = 8-12) Bảng 3.
Năng lượng tương đối (eV) và trạng thái electron của các đồng 52 phân bền Si2M (M = Li, Na, K, Cu, Cr) Bảng 3. Bậc liên kết N và độ dài liên kết d (Å) trong cluster Si2M 53 Bảng 3. Phần trăm thành phần liên kết (%) của liên kết Si-M trong cluster 55 Si2M Bảng 3. Cấu hình electron hóa trị của nguyên tử pha tạp M trong cluster 56 Si2M, điện tích M và mật độ electron trên các orbital (M = Li, Na, K, Cu, Cr) Bảng 3.
Đồng phân bền nhất của cluster Si3M (M = Sc-Zn) ứng 3 dạng 57 cấu trúc M3-a (a = 1-3). Năng lượng tương đối được tính theo eV. Đồng phân có năng lượng tương đối 0,00 chính là đồng phân bền nhất của cluster pha tạp tương ứng Bảng 3. Năng lượng liên kết trung bình và năng lượng phân ly của 58 cluster Si3M(M = Sc-Zn) Bảng 3.
Năng lượng vùng cấm HOMO-LUMO (eV) của cluster Si3M (M 59 v = Sc-Zn) v Bảng 3. Bậc liên kết trung bình NSi-M trong cluster Si3M (M = Sc-Zn) ứng 60 với 3 dạng cấu trúc 3M-x (x=1-3) Bảng 3. Độ dài liên kết trung bình Si-M trong cluster Si3M (M = Sc-Zn) 61 Bảng 3. Điện tích và cấu hình electron của nguyên tử pha tạp M trong 62 cluster Si3M (M = Sc-Zn) Bảng 3.
Phân tích đóng góp của các MO hóa trị vào liên kết trong cluster 67 Si3Ti (Ti3-1) Bảng 3. Phân tích đóng góp của các MO hóa trị vào liên kết trong cluster 68 Si3Ti (3Ti-2) Bảng 3. Phân tích đóng góp của các MO hóa trị vào liên kết trong 69 cluster Si3Ti (Ti3-3) Bảng 3. Năng lượng liên kết trung bình (Eb, eV) và năng lượng phân ly (D, 80 eV) trong các đồng phân của cluster Si2M2 (M = Sc-Zn) Bảng 3.
Bậc liên kết trung bình NSi-M và bậc liên kết NM-M trong các đồng 83 phân của cluster Si2M2 (M = Sc-Zn) Bảng 3. Độ dài liên kết trung bình Si-M (dSi-M) và độ dài liên kết M-M 83 (dM-M) trong cluster Si2M2 (M = Sc-Zn) Bảng 3. Cấu hình electron tự nhiên (NEC) của các nguyên tử kim loại và 85 mật độ electron chuyển từ M2 sang Si2 (EDT) trong các đồng phân 2M2-1 và 2M2-2 của cluster Si2M2 (M = Sc–Zn) Bảng 3. Năng lượng liên kết trung bình (Eb) và năng lượng phân li (D) 88 trong các đồng phân của các cluster Si3M2 (M = Sc-Zn) Bảng 3.
Năng lượng vùng cấm HOMO-LUMO (eV) trong các đồng phân 91 của cluster Si3M2 (M = Sc-Zn) Bảng 3. Bậc liên kết trung bình NSi-M và NM-M trong các đồng phân của 92 cluster Si3M2 (M = Sc-Zn) Bảng 3. Độ dài liên kết trung bình Si-M và độ dài liên kết M-M trong các 93 đồng phân của cluster Si3M2 (M = Sc-Zn) Bảng 3. Điện tích trung bình trên nguyên tử M trong các đồng phân của 94 cluster Si3M2 (M = Sc–Zn) Bảng 3.
Cấu hình electron tự nhiên (NEC) của M trong các đồng phân 95 2M3-1 và 2M3-2 (M = Sc–Zn) v Bảng 3. Cấu hình electron tự nhiên (NEC) của M trong các đồng phân 96 2M3-3 và 2M3-4 (M = Sc–Zn) Bảng 3. Biến thiên mật độ electron trung bình ở phân lớp 3d (Δd) và 4s 96 (Δs) của nguyên tử M trong các đồng phân của cluster Si3M2 (M = Sc–Zn ) Bảng 3. Năng lượng phân li D1, D2, D3(eV) của cluster cation (C), trung 102 hòa (N) và anion (A) của SinScTi+/0/- (n = 1-9) Bảng 3.Biến thiên năng lượng bậc hai (eV) của cluster SinScTi+/0/-(n = 103 1- 9) Bảng 3.
Năng lượng HOMO - LUMO (eV) của SinScTi+/0/- (n = 1–9) 105 Bảng 3. Năng lượng ion hóa và ái lực electron (eV) của cluster 106 SinScTi+/0/- (n=1-9) Bảng 3. Điện tích của Sc, Ti (e) trong cluster SinScTi+/- (n = 1-9) 107 Bảng 3. Biến thiên mật độ electron ở phân lớp d và s của nguyên tử Ti, Sc 108 trong cluster SinScTi+ (∆dc; ∆sc) và SinScTi-(∆da; ∆sa) và SinScTi (∆dn; ∆sn) (n =1-9).
v DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1. TEM micro của (a) Si60, (b) Si60-T, (c) Si60-HTT tại THTT = 150oC 7 và (c) Si60-HTT tại THTT = 200oC Hình 1.
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Phạm Ngọc Thạch (2022). Nghiên cứu cấu trúc cluster silicon pha tạp kim loại bằng hóa học tính toán [Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế]. LuanAn.net. https://luanan.net/hoa-hoc/hoa-ly-thuyet/nghien-cuu-cau-truc-cluster-silicon-pha-tap-kim-loai-hoa-hoc-tinh-toan
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Nghiên cứu cấu trúc cluster silicon pha tạp kim loại bằng hóa học tính toán" nghiên cứu về vấn đề gì?
Nghiên cứu cấu trúc và tính chất cluster silicon pha tạp kim loại bằng hóa học tính toán, tối ưu đặc trưng vật liệu cho ứng dụng quang điện.
Luận án "Nghiên cứu cấu trúc cluster silicon pha tạp kim loại bằng hóa học tính toán" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế. Năm bảo vệ: 2022.
Luận án "Nghiên cứu cấu trúc cluster silicon pha tạp kim loại bằng hóa học tính toán" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Nghiên cứu cấu trúc cluster silicon pha tạp kim loại bằng hóa học tính toán" thuộc chuyên ngành Hóa Vô cơ. Danh mục: Hóa Lý Thuyết.
Luận án "Nghiên cứu cấu trúc cluster silicon pha tạp kim loại bằng hóa học tính toán" có bao nhiêu trang?
Luận án "Nghiên cứu cấu trúc cluster silicon pha tạp kim loại bằng hóa học tính toán" có 238 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Nghiên cứu cấu trúc cluster silicon pha tạp kim loại bằng hóa học tính toán" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.