New insights into the 1D carbon chain through the RPA

文献情報

出版日 2021-02-25
DOI 10.1039/D0CP06607A
インパクトファクター 3.676
著者

Benjamin Ramberger, Georg Kresse


原文を見る

要旨

We investigated the electronic and structural properties of the infinite linear carbon chain (carbyne) using density functional theory (DFT) and the random phase approximation (RPA) to the correlation energy. The studies are performed in vacuo and for carbyne inside a carbon nano tube (CNT). In the vacuum, semi-local DFT and RPA predict bond length alternations of about 0.04 Å and 0.13 Å, respectively. The frequency of the highest optical mode at the Γ point is 1219 cm−1 and about 2000 cm−1 for DFT and the RPA. Agreement of the RPA to previous high level quantum chemistry and diffusion Monte-Carlo results is excellent. For the RPA we calculate the phonon-dispersion in the full Brillouine zone and find marked quantitative differences to DFT calculations not only at the Γ point but also throughout the entire Brillouine zone. To model carbyne inside a carbon nanotube, we considered a (10,0) CNT. Here the DFT calculations are even qualitatively sensitive to the k-points sampling. At the limes of a very dense k-points sampling, semi-local DFT predicts no bond length alternation (BLA), whereas in the RPA a sizeable BLA of 0.09 Å prevails. The reduced BLA leads to a significant red shift of the vibrational frequencies of about 350 cm−1, so that they are in good agreement with experimental estimates. Overall, the good agreement between the RPA and previously reported results from correlated wavefunction methods and experimental Raman data suggests that the RPA provides reliable results at moderate computational costs. It hence presents a useful addition to the repertoire of correlated wavefunction methods and its accuracy clearly prevails for low dimensional systems, where semi-local density functionals struggle to yield even qualitatively correct results.

関連文献

The anion sequence in the phase transformation of mesostructures templated by non-ionic block copolymers

Jiawei Tang, Chengzhong Yu, Xufeng Zhou, Xiaoxia Yan, Dongyuan Zhao

2004-08-25 Communication

DOI: 10.1039/B408100E

BINOL catalyzed enantioselective addition of titanium phenylacetylide to aromatic ketones

Pier Giorgio Cozzi, Silvia Alesi

2004-09-21 Communication

DOI: 10.1039/B408654F

Liquid poly(ethylene glycol) and supercritical carbon dioxide as a biphasic solvent system for lipase-catalyzed esterification

Manfred T. Reetz, Wolfgang Wiesenhöfer

2004-10-18 Communication

DOI: 10.1039/B412049C

First lanthanide dipolar complexes for second-order nonlinear optics

Katell Sénéchal, Loïc Toupet, Isabelle Ledoux, Joseph Zyss, Hubert Le Bozec, Olivier Maury

2004-09-08 Communication

DOI: 10.1039/B407073A

A p-phosphinophenolate ligand for the palladium-catalysed arylation of alkenes

Eiji Shirakawa, Keijiro Ishii, Teruhisa Tsuchimoto

2004-10-19 Communication

DOI: 10.1039/B411125G

Chiral amplification by polypeptides and its relevance to prebiotic catalysis

David R. Kelly, Alastair Meek, Stanley M. Roberts

2004-08-25 Communication

DOI: 10.1039/B404379K

A supramolecular approach to the selective detection of dopamine in the presence of ascorbate

Alex Fragoso, Eduardo Almirall, Roberto Cao, Luis Echegoyen, Raúl González-Jonte

2004-08-23 Communication

DOI: 10.1039/B407792J

Fabrication and photoluminescence of chemically stable La2O3:Eu3+–La2Sn2O7 core–shell-structured nanoparticles

Eiji Hosono, Shinobu Fujihara

2004-08-13 Communication

DOI: 10.1039/B408495K

Mono- and bis(tetrathiafulvaleno)hexadehydro[12]annulenes

Kenji Hara, Masashi Hasegawa, Yoshiyuki Kuwatani, Hideo Enozawa, Masahiko Iyoda

2004-08-13 Communication

DOI: 10.1039/B407200F

Efficient boron removal by using mesoporous matrices grafted with saccharides

Gertrudis Rodríguez-López, M. Dolores Marcos, Ramón Martínez-Máñez, Félix Sancenón, Juan Soto, Luis A. Villaescusa, Danile Beltrán, Pedro Amorós

2004-08-19 Communication

DOI: 10.1039/B406611A

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

カルボニル基が付いた5-氰基-1-{[(2-メチル-2-プロpanyl)オキシ]カーボンイル}1H-吲哚-2-イリド-2-ボリン酸はどのように保存すればよいですか?

カルボニル基が付いた5-氰基-1-{[(2-メチル-2-プロpanyl)オキシ]カーボンイル}1H-吲哚-2-イリド-2-ボリン酸は、直射日光を避けて室温(15...

475102-15-9(5-Cyano-1-{[(2-meth...
化合物よくある質問

tert-ブチル2-クロロメチルピリジン-3-基炭酸エステルの市場動向や研究トレンドはどうですか?

この化合物は合成化学分野において、特にピリジン化合物の合成や改良に用いられます。最近の研究では、ピリジン化合物の新規合成法や特性の改良が注目されています。市場動...

1203498-98-9tert-Butyl 2-chloro-...
化合物よくある質問

聚二季戊四醇六丙烯酸酯はどの業界で使用されていますか?

聚二季戊四醇六丙烯酸酯は、医薬品、ポリマー、センサー、半導体などの業界で広く使用されています。特にポリマー業界では硬化剤として、医薬分野では医療機器の製造に使用...

29570-58-93-(Acryloyloxy)-2-({...
化合物よくある質問

1-氯-5-硝基异喹啉の市場動向や研究トレンドはどうですか?

1-氯-5-硝基异喹啉は、薬理学や合成化学の研究分野で注目されています。市場動向としては、その生物学的な活性や合成可能性を評価する研究が増えています。また、代替...

58142-97-51-Chloro-5-nitroisoq...
化合物よくある質問

2-チロール-5-メチルスルフェニル-3-trifルオルメチルベンゼンはどのように合成されますか?

2-チロール-5-メチルスルフェニル-3-trifルオルメチルベンゼンは、トリフルオロメチル化反応と硫化反応を経て合成されます。通常、トリフルオロメチル化剤と硫...

957066-04-51-Chloro-4-(methylsu...
化合物よくある質問

p-トールイルマグネシウムブロミドの物理化学的性質は何ですか?

p-トールイルマグネシウムブロミドのCAS番号は4294-57-9です。この化合物は白色の結晶性粉末で、分子量は204.32です。溶剤中で良好に溶解しますが、水...

4294-57-9p-Tolylmagnesium bro...
化合物よくある質問

1-(5-甲基-2-硫化素基)プロパン-1-酮の市場動向や研究トレンドはどうですか?

1-(5-甲基-2-硫化素基)プロパン-1-酮の市場動向は、化学産業全体の需要に影響を受けますが、最近では pharmaceutical 分野での応用が注目され...

59303-13-81-(5-Methyl-2-thieny...
化合物よくある質問

十一碳烯酰甘氨酸を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

十一碳烯酰甘氨酸は吸入や皮膚から吸収されることがあり、取り扱う際には防塵マスクと手袋を使用してください。ドラフトチャンバーを用いて漏洩を処理し、適切なSDS(S...

54301-26-7N-10-Undecenoylglyci...
化合物よくある質問

1H,1H-全氟-3,6-二氧杂葵-1-醇を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

この化合物は吸入や皮膚吸収による毒性があるため、防塵マスク、ゴーグル、防護手袋を使用する必要があります。ドラフトチャンバーでの操作が必要です。漏洩時には即座に換...

152914-73-32,2-Difluoro-2-[1,1,...
化合物よくある質問

3-(4-(フルオロメチルオキシ)フェニル)-1,2,4-オキサジアゾール-5-カルボハイドライドは安全ですか?

安全性は化合物の使用方法によります。直接的な毒性は報告されていませんが、吸入や皮膚接触には注意が必要です。適切な防護服を着用し、換気を図ることを推奨します。

883028-82-83-(4-(Trifluorometho...

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.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。