Evolutionary structure prediction and electronic properties of indium oxide nanoclusters

文献情報

出版日 2010-07-05
DOI 10.1039/C0CP00056F
インパクトファクター 3.676
著者

Aron Walsh, Scott M. Woodley


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要旨

Indium sesquioxide is widely used as a transparent conducting oxide in modern optoelectronic devices; the rising cost of indium has generated interest in the nanoscale properties of In2O3, and questions arise as to the nature of its physicochemical properties below the bulk regime. We report the stable and metastable stoichiometric clusters of (In2O3)n, where n = 1–10, as predicted from an evolutionary search within the classical interatomic potential and quantum density functional energy landscapes. In contrast to the paradigm set by ZnO, which favours high symmetry bubble-like structures, the In2O3 nanoclusters are found to tend towards dense, low symmetry structures approaching the bulk system at remarkably small molecular masses. Electronic characterisation is performed at the hybrid density functional and many-body GW levels to obtain accurate predictions of the spectroscopic properties, with mean values of the ionisation potentials and electron affinities calculated as 7.7 and 1.7 eV, respectively.

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

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