Journal of Theoretical & Computational Science
Offener Zugang

Abstrakt

Erste Grundlagenstudie zu Sino- (N=14-18) und Si10-Mom-Clustern (M=1-8)

Li Baoxing und Zhu Yuhong

Durch Kombination der vollpotenten linearen Muffin-Tin-Orbital-Molekulardynamik (FP-LMTO-MD) und des Amsterdam Density Functional (ADF) mit TZ2P-Basissatz in Verbindung mit einem selbstkonsistenten Feld (SCF) haben wir die geometrischen Merkmale und Stabilitäten der SinO-Cluster (n=14–18) untersucht. Die gesamte Bindungsenergie Etot, der Abstand zwischen HOMO (höchstes besetztes Molekülorbital) und LUMO (niedrigstes unbesetztes Molekülorbital) Eg, das Dipolmoment µ und die gesamte Wärmekapazität bei konstantem Volumen Cv(tot) wurden ebenfalls berechnet. Die Ergebnisse zeigen, dass das eine Dotiersauerstoffatom dazu neigt, in den mittelgroßen Silizium-Clustern (Sin, n=14–18) die Rand- oder Oberflächenposition einzunehmen. Um die Evolutionstendenz der physikalischen Eigenschaften für Si-O-Cluster mit unterschiedlicher Zusammensetzung besser zu verstehen, wurden mit denselben Methoden auch die Si10-mOm-Cluster (m=1–8) untersucht. Es wurde festgestellt, dass sich die Strukturen der Si10-mOm-Cluster (m=1-8) mit zunehmendem O-Anteil von kompakten dreidimensionalen zu kettenartigen Strukturen entwickeln. Die Bindungsenergiekurve von Si10-mOm-Clustern mit unterschiedlichem m zeigt einen Abfall bei m=6, was darauf schließen lässt, dass in den Si10-mOm-Clustern (m=1-8) ein optimales Verhältnis von O- und Si-Atomen vorliegen könnte.