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.
computer simulation, density functional theory, atomic clusters, anionic clusters.
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. Borshch, N.A. Prostranstvennaya struktura i elektronnyy spektr klasterov YSin- (n = 6 - 17)/ N.A. Borshch, K.S. Berestnev, N.S. Pereslavtseva, S.I. Kurganskiy. Fizika tverdogo tela. − 2014. − T. 56, vyp. 6. − S. 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. Borshch, N.A. Prostranstvennaya struktura i elektronnyy spektr klasterov TiSin- (n = 6 - 18) / N.A. Borshch, N.S. Pereslavtseva, S.I. Kurganskiy. Zhurnal fizicheskoy khimii. - 2014. - T. 88, № 10. - S. 1521 - 1527.
4. Borshch, N.A. Prostranstvennaya i elektronnaya struktura germaniy-tantalovykh klasterov TaGen- (n = 8 − 17) / N.A. Borshch, N.S. Pereslavtseva, S.I. Kurganskiy. Fizika tverdogo tela. − 2014. − T. 56, vyp. 11. − S. 2259-2264.
5. Borshch, N.A. Prostranstvennaya struktura i elektronno-energeticheskiy spektr klasterov HfGen- (n = 6 - 20) / N.A. Borshch, S.I. Kurganskiy. Neorganicheskie materialy. - 2015. - T. 51, № 9. - S. 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.
