ボーン・ハバー・ファジャンスのサイクル一般化:分子,結晶,金属の間の線形エネルギー関係
Leslie Glasser1, László von Szentpály
1Nanochemistry Research Institute, Department of Applied Chemistry, Curtin University of Technology, GPO Box U1987, Perth, Western Australia 6845, Australia. l.glasser@exchange.curtin.edu.au
この研究は,共電結合を持つ固体の格子電位エネルギーを計算するための新しい方法を導入し,部分的な原子電荷と調整された基準エネルギーを使用することによって精度を向上させます. 発見は,よりよい予測のための分子と格子エネルギーの間の線形関係を確立します.
科学分野:
- 固体化学と物理
- コンピューティング・マテリアルサイエンス
- 量子化学は量子化学である
背景:
- クラシックな格子潜在エネルギー計算は,積分の電荷を仮定し,共振材料の不正確さにつながります.
- 非イオン固体の部分電荷と一貫した基準エネルギーを決定するには,一般化された方法が必要です.
- バルエンス状態の分子内の原子 (VSAM) モデルは,部分電荷と電子負性の均等化を扱うための枠組みを提供します.
研究 の 目的:
- 格子潜在エネルギー計算を厳密にイオン固体を超えて一般化するために.
- 物理的に合理的な部分原子電荷 (デルタ) を計算する方法を開発する.
- 協和系における分離された構造的構成要素のための明確に定義されたアシンプトティック基準エネルギーを確立する.
主な方法:
- バレンスの状態の分子中の原子 (VSAM) モデルを,グループ1およびグループ11のモノハリド,モノヒドリド,およびアルカリ金属に適用した.
- ボーン・ハバー・ファジャンスの基準エネルギーを,等しくされた電子陰性の有電離分子のエネルギーに置き換えた.
- バルエンス状態の部分電荷と原子特性に基づく"イオン分解エネルギー" (IDE) を導入した.
主要な成果:
- 分子バレンスの状態による解離エネルギー (D(VS)) とバレンスの状態に基づく格子潜在エネルギー (U(VS)) の間で強い線形相関 (R = 0.994) が発見されました.
- 導出式は,U (((VS) = 1.230D (((VS) + 86.4 kJ mol−1.1. である.
- AuFと硬貨金属単水化物の格子エネルギー,AuIの解離エネルギーに関する予測が行われました.
結論:
- 一般化された方法は,有意な共存性を持つシステムの格子潜在エネルギーを正確に計算します.
- 線形関係は,材料の特性に対する信頼できる予測ツールを提供します.
- コインメタル (Cu,Ag,Au) は,同核分子結合とは異なり,金属結合におけるd軌道関わりによる偏差がある.
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