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希土類錯体中の化学結合の相対論分子軌道法による解明

使用相对论分子轨道法阐明稀土配合物中的化学键

基本信息

批准号：
06241105
负责人：
中松博英
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

希土類元素は,物質中でのふるまいは,硬い球状イオンとみなされる。一方,電子分光法などの解析手段,あるいは,理論計算によって調べると,共有結合性の4fおよび5d軌道が価電子帯にかなり存在していることが,報告されており,共有結合性の強さがよくわからない状況であった。酸化セリウムを中心に,希土類元素の化学結合の特徴と4f電子およびその他の価電子の寄与を,明らかにした。1.希土類化合物のイオン結合性と共有結合性実験値を組みこむ必要のない第一原理計算法である相対論DV-Xα法を用いた。これは,希土類のような重原子であっても,特別な困難を伴わずに計算できた。それぞれ,共有結合性とイオン結合性の強い化合物である,酸化ジルコニウム(立方晶)とフッ化カルシウムとの比較を行い,酸化セリウム(CeO_2)の特徴を明らかにした。価電子帯の電子の電荷密度分布を調べると,酸化セリウムでは,酸化ジルコニウムより強いといえる共有結合を持っていたが,これを上回って,イオンの性質が結合を支配していることが分かった。さらに,軌道成分を解析し,結合に関与している軌道を明らかにした。共有結合を担う4f,5d軌道と,イオン性をもつらす6s,6p気道が,エネルギーおよび空間的拡がりの点で似かよっていて,協調または競争して,結合に寄与していた。イオン結合性と共有結合性の2つの相反する結合を同時に持つことが,酸化セリウムそしてランタニド化合物の結合の特徴であることを示した。2.希土類化合物における相対論効果の働き希土類元素では,電子が高速で運動するため,相対論の効果が現れる。その効果が,どの部分にどのように現れるかを明らかにした。相対論効果によって,5d,6s,6p軌道は,若干変化するのに対して,4fの準位は,大きく高エネルギー側にシフトしていた。ランタニドの一連の原子で,相対論効果による価電子軌道の変化を明らかにした。

Rare earth elements are rare earth elements, hard earth elements are rare earth elements. On the other hand, electron spectroscopy analysis means, theoretical calculation, common association of 4f and 5d orbitals, existence of electron bands, report, common association of strong and strong states. The characteristics of chemical binding of rare earth elements in the center of acidification are as follows: 4f electron and other electrons. 1. The first principle calculation method is applied to the study of rare earth compounds. It is especially difficult to calculate the heavy atoms in the earth. In this paper, the characteristics of acidified CeO_2 are discussed. The charge density distribution of electrons in the electron spectrum is modulated, and the properties of electrons are dominated by the combination of electrons. The orbital composition is analyzed and combined with the orbital composition. There are 4f,5d orbitals, 6s,6p orbitals, 6s, 6s,6p, 6s, 6p, 6s, 6s The binding characteristics of the compound are shown below: 2. Rare earth compounds have the effect of phase contrast theory, and rare earth elements have the effect of phase contrast theory, because electrons move at high speed. The result is that the part of the tree is now visible. In terms of relative effectiveness, there are several variations in the 5d,6s, and 6p orbits, and the 4f level is the most common one on the side of the sky. The electron orbitals of the atoms in the ring are transformed into light.