Nghiên cứu này chỉ ra rằng các cluster có cấu trúc hở đều ưu tiên trạng thái spin cao ở cả 3 trạng thái điện tích, kết luận này hoàn toàn khác biệt với các nghiên cứu trước đây về cluster trung hòa GenMn, nên chúng tôi cho rằng cluster GenMn kích thước nhỏ và trung bình rất có tiềm năng tạo thành vật liệu từ. | Nghiên cứu lý thuyết cấu trúc và độ bền của cluster germani pha tạp mangan ở dạng trung hòa, cation và anion, GenMn-/0/+ (n=1-10) Nghiên cứu khoa học công nghệ NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT CẤU TRÚC VÀ ĐỘ BỀN CỦA CLUSTER GERMANI PHA TẠP MANGAN Ở DẠNG TRUNG HÒA, CATION VÀ ANION, GenMn-/0/+ (n=1-10) Nguyễn Đức Minh1,2, Ứng Thị Lý3, Nguyễn Tiến Trung, Dương Tuấn Quang2, Vũ Thị Ngân3* Tóm tắt: Cấu trúc và độ bền của cluster germani pha tạp mangan ở trạng thái trung hòa, cation và anion, GenMn-/0/+, đã được nghiên cứu bằng phương pháp phiếm hàm mật độ B3P86 kết hợp với bộ hàm cơ sở 6-311+G(d). Kết quả cho thấy cấu trúc lồng bắt đầu hình thành khi n=10 đối với cluster trung hòa và anion nhưng chưa xảy ra với cluster cation. Cluster pha tạp có ít hơn 4 nguyên tử Ge có cấu trúc và độ bền tương tự nhau ở cả ba trạng thái điện tích. Cluster có kích thước trung bình (n=4-9) có cấu trúc khác nhau nhiều hơn và độ bền giảm dần từ dạng anion đến cation và đến trung hòa. Đặc biệt, nghiên cứu này chỉ ra rằng các cluster có cấu trúc hở đều ưu tiên trạng thái spin cao ở cả 3 trạng thái điện tích, kết luận này hoàn toàn khác biệt với các nghiên cứu trước đây về cluster trung hòa GenMn, nên chúng tôi cho rằng cluster GenMn kích thước nhỏ và trung bình rất có tiềm năng tạo thành vật liệu từ. Phân tích các thông số về biến thiên năng lượng bậc hai cho thấy cluster Ge5Mn0/+ và Ge6Mn- bền hơn các kích thước khác cùng dãy nên khả năng sẽ tìm thấy nhiều hơn trong thực nghiệm. Từ khóa: Hóa học tính toán; B3P86; Cluster germanipha tạp mangan; Cluster anion; Cluster cation. 1. MỞ ĐẦU Cluster được xem như là vật liệu tiềm năng cho khoa học và công nghệ nano bởi những tính chất vật lý và hóa học đặc biệt phụ thuộc chặt chẽ vào kích thước, thành phần nguyên tử cũng như số lượng electron. Vì vậy, lĩnh vực cluster đang được nghiên cứu rộng rãi nhằm khám phá những tính chất mới, nổi trội của vật liệu [1-5]. Germani là nguyên liệu quan trọng trong
