锌掺杂硅团簇ZnSi_n(n=2～8)及其氢化物的几何结构和稳定性

论文摘要

运用杂化密度泛函理论（DFT）方法在B3LYP/6-311+G*水平上,研究了ZnSin（n=2～8）及其氢化HmZnSin（m=1～2,n=2～8）团簇的几何结构和稳定性。通过理论计算,确定了锌掺杂和氢化团簇的基态结构和几种低能异构体。研究结果发现:掺杂ZnSin团簇的大部分结构都是立体构型。当在团簇表面吸附1H和2H时,其结构骨架与ZnSin团簇基本保持一致,同时氢原子优先吸附在团簇表面的硅原子上。平均键能的分析揭示了H1ZnSin团簇具有较高的相对稳定性;根据解离能计算表明,H2ZnSin团簇的脱2H解离能（De4（n）=E（ZnSin）+2E（H）-E（H2ZnSin））最大,说明其在团簇表面吸附2H原子能够提高团簇的化学稳定性。此外,HOMO-LUMO能隙（GAP）计算结果也发现,当3≤n≤6时,计算得到GAP（H2ZnSin）>GAP（H1ZnSin）>GAP（ZnSin）,表明H2ZnSin团簇具有较大的HOMO-LUMO能隙,其化学稳定性更高,该结果与H2ZnSin团簇的脱2H解离能相一致。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李小军,毛俊,任宏江

关键词: 团簇,氢化团簇,几何结构,化学稳定性,密度泛函理论

来源: 材料科学与工程学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 化学

单位: 西安邮电大学理学院,西安文理学院化学工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(21603173,21643014),陕西省自然科学基金资助项目(2016JQ5110),西安市科技计划资助项目(2016CXWL16,2016CXWL02)

分类号: O641.1

DOI: 10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2019.05.007

页码: 725-730+735

总页数: 7

文件大小: 1339K

下载量: 52

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