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X@C20F20(X=He,Ne,Ar,Kr)几何结构和 电子结构的理论研究

曹青松 邓开明

X@C20F20(X=He,Ne,Ar,Kr)几何结构和 电子结构的理论研究

曹青松, 邓开明
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  • 采用密度泛函理论中的广义梯度近似, 对X@C20F20(X=He, Ne, Ar, Kr)几何结构和电子结构进行了计算研究. 几何结构优化发现: 惰性气体原子X内掺到C20F20笼后, 均稳定于碳笼中心, 随着内掺X原子序数的增大, X原子对C20F20笼的影响越来越大. 能隙、内掺能和振动频率计算表明: 内掺X原子使得C20F20的稳定性得到了显著提升, X@C20F20(X=He, Ne, Ar, Kr)都具有良好的稳定性, 并且随着X原子序数的增大, 其稳定性也基本呈现逐渐增强的趋势. 电子结构研究发现: X原子对X@C20F20费米能级附近的占据轨道基本没有贡献, 而对其未占据轨道贡献较大. 计算还发现: 在X@C20F20中, He 和Kr分别从C20F20的C 笼上获得了0.126和0.271个电子, 而Ne和Ar却分别向C笼转移了0.060和0.012个电子. 由此可见: X原子与C原子之间都发生了电荷转移, C笼上的C原子与惰性气体原子X间形成了一定的离子键.
      通信作者: 曹青松, qscao@163.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 21403111)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-10-15
  • 修回日期:  2015-12-17
  • 刊出日期:  2016-03-05

X@C20F20(X=He,Ne,Ar,Kr)几何结构和 电子结构的理论研究

  • 1. 南京理工大学泰州科技学院, 泰州 225300;
  • 2. 南京理工大学应用物理系, 南京 210094
  • 通信作者: 曹青松, qscao@163.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 21403111)资助的课题.

摘要: 采用密度泛函理论中的广义梯度近似, 对X@C20F20(X=He, Ne, Ar, Kr)几何结构和电子结构进行了计算研究. 几何结构优化发现: 惰性气体原子X内掺到C20F20笼后, 均稳定于碳笼中心, 随着内掺X原子序数的增大, X原子对C20F20笼的影响越来越大. 能隙、内掺能和振动频率计算表明: 内掺X原子使得C20F20的稳定性得到了显著提升, X@C20F20(X=He, Ne, Ar, Kr)都具有良好的稳定性, 并且随着X原子序数的增大, 其稳定性也基本呈现逐渐增强的趋势. 电子结构研究发现: X原子对X@C20F20费米能级附近的占据轨道基本没有贡献, 而对其未占据轨道贡献较大. 计算还发现: 在X@C20F20中, He 和Kr分别从C20F20的C 笼上获得了0.126和0.271个电子, 而Ne和Ar却分别向C笼转移了0.060和0.012个电子. 由此可见: X原子与C原子之间都发生了电荷转移, C笼上的C原子与惰性气体原子X间形成了一定的离子键.

English Abstract

参考文献 (22)

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