مطالعه پایداری خوشه های کوچک

به تازگی دانشمندان ایرانی با تحقیق بر روی خوشه های مختلف، به بررسی میزان پایداری آنها پرداخته اند و به با مقایسه خوشه های متعدد توانسته اند به خصلت های خاص انرژی در برخی از دسته ها، دست پیدا کنند.

در این تحقیقات، نتایج حاصل از محاسبات تابعی چگالی را در بسته نرم افزاری VASP برای خوشه های (CdnTen (10-1=n و با استفاده از تقریب چگالی موضعی به روش امواج تصویری تقویت شده ارائه شده است. خواص ساختاری (طول و زاویه پیوند، عدد هم آرایی و پایداری)، الکترونی و اپتیکی (انرژی بستگی بر اتم، اختلاف مرتبه دوم در انرژی کل، گاف انرژی و چگالی بار جزئی) حالت های پایه خوشه ها مورد تجزیه تحلیل قرار گرفته اند. با افزایش اندازه خوشه، گذار از حالت دو بعدی به سه بعدی برای 6=n→5=n رخ می دهد و عدد هم آرایی کاتیون ها و آنیون ها افزایش می یابد.

 میزان حداکثر برای این عدد برای اتم های Cd و Te برابر عدد هم آرایی آنها در حالت حجمی برابر با 4 است، با این وجود خصلت ساختاری بلور CdTe (تتراگونال) در آنها مشاهده نمی گردد. نتایج بدست آمده برای انرژی بستگی بر اتم و اختلاف مرتبه دوم در انرژی کل خوشه ها نشان می دهد که خوشه های 9 و 6، 3 =n از پایداری بیشتری نسبت به همسایگان خود برخوردارند.

 همچنین از محاسبات گاف انرژی خوشه ها چنین استنباط می گردد که خوشه های 3Te3Cd، Cd5Te5 و 9Te9Cd دارای گاف بزرگتری نسبت به همسایگان خود هستند که بیانگر واکنش پذیری کمتر آنها نسبت به همسایه های یاد شده است. ترازهای HOMO ناشی از اوربیتال های Te-p و ترازهایLUMO یک حالت هیبریدی از اوربیتال های C d-s وTe-p بوده که پربندهای چگالی بارهای جزئی نیز آن را نشان می دهند.

منبع: حیدرعلی شفیعی گل، حسینعلی نجاری، 1394، مطالعه پایداری خوشه های کوچک (CdnTen (n=1-10. فصلنامه شیمی کاربردی ، سال دهم، شماره 35.

منبع