Ga3O2-和Ga4O3-的结构及稳定性的研究

• 作者: 刘婷婷 张士国 李大枝 董晨初
• 来源期刊: 计算机与应用化学
• 学科: 化学
• 关键词: Ga3O2- Ga4O3- 结构 稳定性 密度泛函理论
• 年，卷（期）: 2012,（6）
• 页码范围: 692-696
• 页数: 5页
• 分类号: O641
• 字数: 4763字
• 语种: 中文

摘要

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法和BP86方法,O原子基于6-311+G(d,p)基组,Ga原子基于Stuttgart基组,对Ga3O2-/0与Ga4O3-/0团簇的各种可能构型进行了几何优化,预测了各团簇的最稳定结构,并研究了Ga3O2-和Ga4O3-最稳定结构的成键特性、振动特性和稳定性.对比B3LYP和BP86计算结果发现得到的异构体的结构和能量顺序相同,且阴离子的基态构型与中性分子的构型相接近,都是平面C2v型,都存在由2个Ga原子和一个O原子形成的三中心二电子(3c-2e)桥键.两结构中处于端位的“Ga-O”键的Wiberg键级数值较大,分别为0.50、0.55;振动频率分别为713.92、832.76 cm-1,在红外谱图上皆对应一明显的强振动峰,表明该“Ga-O”结构单元成键稳定,是决定团簇结构稳定的重要因素.计算得到是Ga3O2-和Ga4O3-基态结构的LUMO与HOMO的能量之差(分别为2.75、2.84 eV),以及电子绝热剥离能(ADE)和电子垂直剥离能(VDE),都表明两基态结构具有较好的热力学稳定性.