Журнал теоретических и вычислительных наук
Открытый доступ

Абстрактный

Исследование первых принципов кластеров Sino (N=14-18) и Si10-Mom (M=1-8)

Ли Баосин и Чжу Юйхун

Объединив полнопотенциальную линейную–маффин–тин–орбитальную молекулярную динамику (FP-LMTO-MD) и функционал плотности Амстердама (ADF) с базисным набором TZ2P в сочетании с самосогласованным полем (SCF), мы изучили геометрические особенности и стабильность кластеров SinO (n=14-18). Также были рассчитаны общая энергия связи Etot, щель HOMO (высшая занятая молекулярная орбиталь)-LUMO (низшая незанятая молекулярная орбиталь) Eg, дипольный момент μ и общая постоянная объемная теплоемкость Cv(tot). Результаты показывают, что один примесный атом кислорода имеет тенденцию занимать положение на краю или поверхности в кремниевых кластерах среднего размера (Sin, n=14-18). Для дальнейшего понимания эволюционной тенденции физических характеристик кластеров Si-O с различным составом кластеры Si10-mOm (m=1-8) также были изучены с использованием тех же методов. Было обнаружено, что структуры кластеров Si10-mOm (m=1-8) эволюционируют от компактных трехмерных до цепочечных с увеличением доли O. Кривая энергии связи кластеров Si10-mOm с различными m показывает провал при m=6, что предполагает, что в кластерах Si10-mOm(m=1-8) может существовать оптимальная пропорция атомов O и Si.