理論および計算科学ジャーナル
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概要

Sino (N=14-18) および Si10-Mom(M=1-8) クラスターの第一原理研究

李宝星、朱玉紅

フルポテンシャル線形マフィンティン軌道分子動力学（FP-LMTO-MD）とアムステルダム密度汎関数（ADF）をTZ2P基底関数と自己無撞着場（SCF）と組み合わせて、SinO（n = 14-18）クラスターの幾何学的特徴と安定性を調べました。全結合エネルギーEtot、HOMO（最高被占分子軌道）-LUMO（最低空分子軌道）ギャップEg、双極子モーメントμ、全定積熱容量Cv（tot）も計算しました。結果は、1つのドーパント酸素原子が中サイズのシリコンクラスター（Sin、n = 14-18）の端または表面位置を占める傾向があることを示しています。異なる組成の Si-O クラスターの物理的特性の進化傾向をさらに理解するために、同じ方法を使用して Si10-mOm (m=1-8) クラスターも研究されました。Si10-mOm (m=1-8) クラスターの構造は、O の割合が増加するにつれて、コンパクトな 3 次元から鎖状へと進化することがわかりました。異なる m を持つ Si10-mOm クラスターの結合エネルギー曲線は、m = 6 で低下を示しており、これは、Si10-mOm(m=1-8) クラスター内に O 原子と Si 原子の最適な割合が存在する可能性があることを示唆しています。