表面欠陥と有機錯体の反応を利用した金属マイクロクラスターの作成と評価

利用表面缺陷与有机络合物之间的反应创建和评估金属微团簇

• 批准号: 08640735
• 负责人: 関根 理香
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08640735/
• 关键词: 量子化学; マイクロクラスター; 金属クラスター; 銅; 密度汎関数法; 化学結合

本研究課題では、量子化学計算を用いて金属マイクロクラスターの構造・電子状態の相関とその化学結合の特徴の解明を行った。2から4個の銅の中性及び負イオンクラスターについて、密度汎関数法によって最安定構造を求め、実験で得られている電子スペクトルと比較検討した。その結果中性Cu_2クラスターは結合距離が2.26Åであった。Cu_3クラスターでは、中性のものが二等辺三角形で結合距離が2.35Åなす角θ=66度であり、負イオンでは直線で結合距離は2.36Åであった。Cu_4クラスターでは、中性・負イオンともにひし形でそれぞれの結合距離、角は2.44Å、56〜61度であった。最安定の構造をもとに化学結合を考察した結果は次の通りである。まず、Cu_3クラスターについて結合の解析を行ったところ中性では両端の銅間の4s-4pのオーバーラップポピュレーション(OP)がθ=66度で極大となった。そのため、これらの軌道の結合がクラスターの安定化に寄与していると考えられる。また、負イオンクラスターのOPの傾向は中性と似ているが、両端の銅間の4s-4sが中性よりも顕著な反結合性を示した。このOPはθ=70〜90度のところで極小になり、直線付近で0に近づく。以上のことから、直線の構造が最安定となると考えられる。次に、Cu_4中性・負イオンクラスターについては短い対角線上の4s-4s間のOPが最安定構造の時に極小となったので、この相互作用がCu4クラスターの安定化に最も大きく寄与していると考えられる。Cu_2クラスターは、n=3,4のものに比べて結合距離が極端に短く、一つの結合あたりのOPを比べると他のものの約2倍になっている。Cu_2クラスターは、他のクラスターよりも結合が強く、4s-3dのσ結合が安定化に寄与していると推測される。

This research topic is based on the correlation between the structure and electronic state of the metal structure and the calculation of quantum chemistry, and the chemical combination of the metal structure and the explanation of the behavior. 2から4 の copper のneutral and びnegative イオンクラスターについて, density pan-correlation method によThe most stable structure of って is the most stable structure. The result of the neutral Cu_2クラスターは binding distance is 2.26Åであった. Cu_3 クラスターでは, neutral のものが second-order triangular bonding distance が2.35Å The なす angle θ=66 degrees であり, the negative イオンでは straight line and the combined distance are 2.36Åであった. Cu_4 クラスターでは, neutral negative イオンともにひしshaped でそれぞれの combining distance, angle は2.44Å, 56~61 degrees であった. The most stable structure is the result of chemical bonding and investigation.まず、Cu_3クラスターについてcombination analysisを行ったところneutralでは両ENDの copper room 4s-4p のオーバーラップポピュレーション (OP) がθ=66 degrees で大となった.そのため、これらの路の合がクラスターの stabilization に Send and していると卡えられる.また, negative イオンクラスターのOPの tendencies は neutral とsimilar ているが, 両END の copper room の4s-4s が neutral よりも顕出なanti-combination sex をshow した.このOPはθ=70~90 degree のところでvery small になり, straight line close で0 and close づく. The above structure and straight line structure are the most stable ones. Second, Cu_4 neutral, negative イオンクラスターについては short い対 Corner line 4s-4s between 4s-4s the most stable structure of OPに extremely small となったので, このinteraction がCu4クラスターの stabilization にmost も大きく Send and していると卡えられる. Cu_2クラスターは, n=3,4のものに is shorter than the combination distance of Cu_2クラスターは, n=3,4く、一つの合あたりのOPを is about 2 times more than べるとhis のもののになっている. Cu_2 クラスターは, his のクラスターよりもcombination strongく, 4s-3dのσcombination がstabilization に Send and していると speculate される.