FeGen0/-(n=4-16)团簇结构及性质研究

A study on the structure and thermodynamic stability of FeGen0/-(n=4-16)clusters

潘慧 ¹董彩霞 ²杨桔材³

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作者信息

1. 内蒙古工业大学能源与动力工程学院,呼和浩特 010051
2. 内蒙古工业大学资源与环境工程学院,呼和浩特 010051;内蒙古工业大学内蒙古自治区理论与计算化学模拟重点实验室,呼和浩特 010051
3. 内蒙古工业大学能源与动力工程学院,呼和浩特 010051;内蒙古工业大学内蒙古自治区理论与计算化学模拟重点实验室,呼和浩特 010051
折叠

摘要

使用全局搜索技术结合密度泛函方法TPSSh对FeGen0/-(n=4-16)团簇的基态结构和性质进行了研究.结果表明阴离子团簇的生长模式为:在n≤8时,为取代结构;当n=9时,团簇形成半笼结构;当n≥10时,为笼型结构.中性团簇的生长模式与阴离子团簇的相同.在确定基态结构的基础上,进一步模拟了阴离子团簇FeGen-(n=4-16)的光电子能谱(PES),计算了团簇的平均键能(Eb)、二阶能量差分(Δ2E)、HOMO-LUMO能隙(Egap)、自然布局分析(NPA).结果表明,FeGe10和FeGe15-团簇既具有优良的热力学稳定性又有良好的化学稳定性,可作为新型纳米功能材料最合适的基元.

Abstract

The ground state structure and properties of FeGen0/-(n=4-16)clusters were studied by using global search technique combined with density functional theory(TPSSh).The results show that the anion cluster growth mode is:when n≤8,it is a substituent structure;when n=9,the cluster forms a half cage structure;when n≥10,it is a cage structure.The growth mode of neutral clusters is the same as that of anionic clusters.Based on the determination of the ground state structure,the photoelectron spectroscopy(PES)of the anion cluster FeGen-(n=4-16)was further simulated,and the average bond energy(Eb),the second order energy difference(Δ2E),the HOMO-LUMO energy gap(Egap),and the natural layout analysis(NPA)of the cluster were calculated.The results show that FeGe10 and FeGe15-clusters have excellent thermodynamic stability and chemical stability,which can be used as the most appropriate units of new nano functional materials.

关键词

基态构型/光电子能谱/相对稳定性

Key words

ground state configuration/photoelectron spectroscopy/relative stability

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基金项目

国家自然科学基金(21863007)

内蒙古自治区自然科学基金(2020LH02003)

内蒙古工业大学科学研究项目(BS2020023)

出版年

2024

内蒙古工业大学学报(自然科学版)

内蒙古工业大学

内蒙古工业大学学报(自然科学版)

影响因子：0.176

ISSN：1001-5167

参考文献量26

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