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J-GLOBAL ID：201702231882272648   整理番号：17A0193711

B₃Si_n^-(n=4-10)クラスタの構造及び電子特性: ab initio及び実験的研究の組合せ

Structures and electronic properties of B₃Si_n ^- (n = 4-10) clusters: A combined ab initio and experimental study

著者 (10件)： Wu Xue (Key Laboratory of Materials Modification by Laser, Ion and Electron Beams (Dalian University of Technology), Ministry of Education, Dalian 116024, China) ,  Lu Sheng-Jie (Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, State Key Laboratory of Molecular Reaction Dynamics, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China) ,  Liang Xiaoqing (Key Laboratory of Materials Modification by Laser, Ion and Electron Beams (Dalian University of Technology), Ministry of Education, Dalian 116024, China) ,  Huang Xiaoming (School of Ocean Science and Technology, Dalian University of Technology, Panjin Campus, Panjin 124221, China) ,  Qin Ying (Key Laboratory of Materials Modification by Laser, Ion and Electron Beams (Dalian University of Technology), Ministry of Education, Dalian 116024, China) ,  Chen Maodu (Key Laboratory of Materials Modification by Laser, Ion and Electron Beams (Dalian University of Technology), Ministry of Education, Dalian 116024, China) ,  Zhao Jijun (Key Laboratory of Materials Modification by Laser, Ion and Electron Beams (Dalian University of Technology), Ministry of Education, Dalian 116024, China) ,  Xu Hong-Guang (Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, State Key Laboratory of Molecular Reaction Dynamics, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China) ,  King R. Bruce (Department of Chemistry and Center for Computational Chemistry, University of Georgia, Athens, Georgia 30602, USA) ,  Zheng Weijun (Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, State Key Laboratory of Molecular Reaction Dynamics, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)
資料名： Journal of Chemical Physics  (Journal of Chemical Physics)
巻： 146  号： 4  ページ： 044306-044306-10  発行年： 2017年01月28日 
JST資料番号： C0275A  ISSN： 0021-9606  CODEN： JCPSA6  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 3つのホウ素原子でドープしたアニオン性ケイ素クラスタB₃Si_n^-(n=4-10)をレーザ蒸着により生成し,そしてアニオン光電子分光法により調べた。これらのアニオン性クラスタの垂直脱離エネルギー(VDEs)及び断熱脱離エネルギー(ADEs)を決定した。密度汎関数理論(DFT)計算と組合せた遺伝的アルゴリズムを用いて,B₃Si_n^-(n=4-10)クラスタの最も低い構造を全体的に探索した。これらのB₃Si_n^-クラスタ(n=4-10)の光電子スペクトル,VDEs,ADEsをB3LYP/6-311+G(d)計算を用いてシミュレーションした。理論と実験の間に十分な一致が見られた。主要構造単位としてB₃Si₄^-の押しつぶされた五角形両錘構造を用いて,B₃Si_n^-(n=4-10)クラスタの最も低いエネルギー構造を導くことができた。自然電荷ポピュレーションの解析は,ホウ素原子が,いつも負電荷を有し,そして電子がケイ素の3s軌道及びホウ素の2s軌道からホウ素の2p軌道まで移動することを示した。計算した平均結合エネルギー,エネルギーの二次差分及びHOMO-LUMOギャップは,B₃Si₆^-及びB₃Si₉^-クラスタが比較的高い安定性及び増強した化学的不活性を持つことを示した。特に,高い対称性(C_3v)を持つB₃Si₉^-クラスタは,超原子軌道に対し40個の骨格電子の魔法数及び1S²1P⁶1D¹⁰2S²2P⁶1F¹⁴の閉殻電子配置を持つ興味深い超原子クラスタとして際立っている。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： クラスタ ,  *分子構造 ,  *光電子分光法 ,  結合エネルギー ,  *電子配置 ,  密度汎関数法 ,  遺伝的アルゴリズム ,  光電子スペクトル ,  分子エネルギー準位 ,  エネルギーギャップ ,  化学結合 ,  ドーピング ,  ホウ素化合物 ,  ケイ素化合物
準シソーラス用語： *クラスター構造 ,  脱離エネルギー ,  HOMO-LUMOギャップ

分類 (2件)： 分子化合物  (CE02000C) ,  原子・分子のクラスタ  (BH09030O)

タイトルに関連する用語 (4件)： クラスタ ,  電子 ,  実験的研究 ,  組合せ