مطالعه محاسباتی و نظری خواص الکترونی، اسپکتروسکوپی و شیمیایی نانوخوشه های (ZnO)n (n≤4)

نوع مقاله: ویژه نامه

نویسندگان

1 عضو هیات علمی/سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران

2 مدرس/دانشگاه پیام نور

چکیده

در این مقاله، پایداری ساختار و خواص الکترونی و اسپکتروسکوپی نانوخوشه های روی اکسید تا چهار اتم با نظریۀ تابعی چگالی هیبریدی مورد مطالعه قرار گرفته است. ساختارهای پایدار این نانوخوشه ها با برنامه گوسین 09 در سطح نظری B3LYP/LanL2DZ به طور کامل بهینه شده اند. فرکانس های ارتعاشی، شدت های طیف های IR، انرژی بستگی، شکاف انرژی هومو-لومو ، تقارن و گشتاور دوقطبی برای پایدارترین ایزومر هر نانوخوشه، به دست آمده اند. توصیف گرهای واکنش پذیری مانند الکترونگاتیویتی، سختی و نرمی شیمیایی ایزومرهای با کمترین انرژی این نانوخوشه ها، برای مطالعه پایداری نسبی آنها تخمین زده شده اند. ایزومر (ZnO)4/2 دارای بیشترین واکنش پذیری می باشد زیرا نرمترین و ناپایدارترین ایزومر است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Computational and Theoretical Study of Electronic, Spectroscopic and Chemical Properties of (ZnO)n (n≤4) nanoclusters

نویسندگان [English]

  • Razieh Habibpour Gharacheh 1
  • Raheleh Vaziri 2
1 Assistant Professor/Iranian Research Organization for Science and Technology
چکیده [English]

In this article; structural stability, electronic and spectroscopic properties of zinc oxide nanoclusters up to four atoms are studied by hybrid Density Functional Theory. The stable structures of these nanoclusters have been fully optimized with Gaussian 09W program package at B3LYP/LanL2DZ level. The vibrational frequencies, IR intensities, binding energy, HOMO–LUMO energy gap, symmetry, and dipole moment are also computed for the most stable isomer of each cluster. The reactivity descriptors such as electronegativity, chemical hardness and softness index of the lowest-energy isomers are estimated for these nanoclusters to study their relative stabilities. (ZnO)4/2 isomer has the most reactivity, because it is the softest and most unstable isomer.

کلیدواژه‌ها [English]

  • (ZnO)n (n≤4)
  • Density functional theory
  • Density of States
  • Vibrational frequencies