离子团簇YSi_n~±(n=7-16)的几何结构和电子性质的相对论密度泛函研究

作者：杨阿平; 李东明; 田珊珊; 甄艳坤; **

来源：原子与分子物理学报, 2023, 40(06): 79-90.

DOI：10.19855/j.1000-0364.2023.062003

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• YSin±（n=7-16）团簇
• 几何结构
• 稳定性
• 电荷布居
• HOMO-LUMO能隙

运用广义梯度近似的相对论密度泛函理论方法对YSin±（n=7-16）离子团簇的几何结构、稳定性和电子特性进行了系统地数值模拟研究.与中性YSin团簇比较可得到以下结论：除YSi10+和YSi13+阳离子团簇外，YSin±团簇基本都保持了中性YSin团簇的结构框架，这与垂直和绝热电离能的结果本质上是一致的；大多数离子团簇的原子平均束缚能都相对中性团簇有明显增大，表明离子团簇的结构稳定性都有增强，其中阳离子团簇YSin+（n=8, 11和14）和阴离子团簇YSin-（n=9,12和14）比其相邻团簇的稳定性更强.电荷布居分析表明所有团簇中Y原子的HC电荷都在n=15处由正值变为负值，即当Y原子从Sin框架表面位点落入硅笼中形成内嵌结构团簇时，电荷转移方向发生反转.阴离子团簇中电荷转移量普遍减小，而阳离子团簇中普遍增大. HOMO-LUMO能隙结果表明离子团簇比其中性团簇的化学稳定性更强.

• 单位
  物理学院; 西安建筑科技大学; 西安石油大学; 西北大学