Planar vs. three-dimensional X62−, X2Y42−, and X3Y32− (X, Y = B, Al, Ga) metal clusters: an analysis of their relative energies through the turn-upside-down approach‡

文献情報

出版日 2016-03-11
DOI 10.1039/C6CP01109H
インパクトファクター 3.676
著者

Ouissam El Bakouri, Miquel Solà


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要旨

Despite the fact that B and Al belong to the same group 13 elements, the B62− cluster prefers the planar D2h geometry, whereas Al62− favours the Oh structure. In this work, we analyse the origin of the relative stability of D2h and Oh forms in these clusters by means of energy decomposition analysis based on the turn-upside-down approach. Our results show that what causes the different trends observed is the orbital interaction term, which combined with the electrostatic component do (Al62− and Ga62−) or do not (B62−) compensate the higher Pauli repulsion of the Oh form. Analysing the orbital interaction term in more detail, we find that the preference of B62− for the planar D2h form has to be attributed to two particular molecular orbital interactions. Our results are in line with a dominant delocalisation force in Al clusters and the preference for more localised bonding in B metal clusters. For mixed clusters, we have found that those with more than two B atoms prefer the planar structure for the same reasons as for B62−.

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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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