PdSin(n=1~15)团簇电子结构与光谱性质的理论研究

doi:10.7503/cjcu20160349

摘要/Abstract

摘要：

在卡里普索(CALYPSO)结构预测的基础上, 采用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法, 优化得到PdSi_n(n=1~15)团簇的基态结构, 对其电子性质、红外光谱和拉曼光谱进行了讨论. 结果表明, PdSi_n(n=1~15)团簇的基态构型随n值的增大由平面结构向立体结构演化; 当n≤4时, PdSi_n团簇的红外与拉曼活性在450~500 cm^-1范围内表现较好, 当n≥5时, PdSi_n团簇的红外与拉曼活性在50~500 cm^-1范围内表现较好.

关键词: PdSin团簇, 密度泛函理论, 几何结构, 电子性质, 光谱学

Abstract:

The possible geometrical structure of the PdSi_n(n=1—15) clusters were optimized with density-functional theory(DFT) approach at B3LYP level, based on the crystal structure analysis by particle swarm optimization(CALYPSO). The electronic properties, infrared and Raman spectrum were also studied. The calculated results indicate that the most stable structures of PdSi_n clusters develop from planar to three-dimen-sional structure; when n≤4, vibrational frequencies are in a range of 450—500 cm^-1; when n≥5, vibrational frequencies are in a range of 50—500 cm^-1, the strong peak modes are found almost to be an breathing vibration of the Si atoms.

Key words: PdSin cluster, Density functional theory, Geometrical structure, Electronic property, Spec-troscopy

中图分类号:

O641

TrendMD:

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图/表 7

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Cluster	NCP/e		NEC/e
Cluster	Pd	Si_n	Pd	Si_n
PdSi	-0.42	-0.42	5s^0.954d^9.465p^0.02	3s^1.903p^1.654s^0.013d^0.014p^0.01
PdSi₂	-0.14	0.07	5s^0.564d^9.495p^0.096S^0.01	3s^1.753p^2.163d^0.024p^0.01
PdSi₃	-0.09	-0.29—0.19	5s^0.424d^9.575p^0.106p^0.01	3s^1.60—1.773p^2.01—2.64
PdSi₄	-0.06	-0.07—0.09	5s^0.354d^9.565p^0.146s^0.016p^0.01	3s^1.62—1.713p^2.16—2.41
PdSi₅	-0.17	-0.14—0.17	5s^0.384d^9.555p^0.26	3s^1.58—1.693p^2.11—2.52
PdSi₆	0.23	-0.29—0.23	5s^0.434d^9.535p^0.276p^0.01	3s^1.52—1.713p^2.04—2.66
PdSi₇	-0.12	-0.27—0.17	5s^0.444d^9.555p^0.146p^0.01	3s^1.51—1.713p^2.10—2.66
PdSi₈	-0.22	-0.23—0.17	5s^0.414d^9.555p^0.276p^0.01	3s^1.44—1.693p^2.12—2.64
PdSi₉	-0.17	-0.18—0.19	5s^0.434d^9.555p^0.206p^0.01	3s^1.46—1.693p^2.13—2.67
PdSi₁₀	-0.42	-0.22—0.27	5s^0.404d^9.575p^0.475d^0.016p^0.01	3s^1.43—1.653p^2.06—2.74
PdSi₁₁	-1.94	0.01—0.41	5s^0.424d^9.535p^1.956s^0.045d^0.01	3s^1.44—1.673p^1.89—2.47
PdSi₁₂	-1.98	0.15—0.19	5s^0.404d^9.525p^2.006s^0.05d^0.01	3s^1.50—1.523p^2.28—2.30
PdSi₁₃	-1.68	0.02—0.24	5s^0.404d^9.525p^1.716s^0.045d^0.01	3s^1.41—1.693p^2.03—2.52
PdSi₁₄	-2.08	-0.11—0.38	5s^0.444d^9.615p^2.006s^0.035d^0.01	3s^1.33—1.703p^2.09—2.64
PdSi₁₅	-1.63	0.06—0.19	5s^0.424d^9.525p^1.646s^0.05	3s^1.40—1.663p^2.19—2.50

Cluster	NCP/e		NEC/e
Cluster	Pd	Si_n	Pd	Si_n
PdSi	-0.42	-0.42	5s^0.954d^9.465p^0.02	3s^1.903p^1.654s^0.013d^0.014p^0.01
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