بررسی نظری همبستگی بین طیف شدت فروسرخ و ساختار هندسی نانو خوشه های سدیم در چارچوب نظریه تابعی چگالی

در این مقاله یک مطالعه نظری با استفاده از محاسبات کوانتومی در چارچوب نظریه تابعی چگالی بر روی پایداری نسبی ساختارها و خواص الکترونی و فرکانس های ارتعاشی نانوخوشه های سدیم nan (n=10-48) انجام شده است. با محاسبه پارامتر هم آرایی مشخص گردید که کوچکترین و اولین واحد منظم موضعی که در این نانو خوشه ها ایجاد و تکرار می شود بیست وجهی بوده که با زیاد شدن تعداد اتمها تعداد این بیست وجهی ها نیز افزایش می یابد. پارامترهای وردش دوم انرژی و فاصله بین آخرین تراز اشغال شده و اولین تراز اشغال نشده نشان می دهد که نانو خوشه های پایدارتر تعداد الکترون زوج دارند و همچنین شکل کروی تری نسبت به بقیه نانو خوشه ها دارند. دو قله تیز و مشخص در نمودار وردش دوم انرژی به ترتیب مربوط بهna20 وna40 می باشند که نشاندهنده پایداری بیشتر این دو نانوخوشه نسبت به بقیه و همچنین تطابق با اعداد جادویی دارد. از لحاظ شکل هندسی با استفاده از پارامتر تغییر شکل، نانو خوشه ها به 4 دسته تقسیم و همبستگی و ارتباط آنها با طیف شدت فرو سرخ بررسی گردید.

theoretical investigation of the correlation between infrared intensity spectrum and geometric structure of sodium nanoclusters within framework of density functional theory

in this paper, a theoretical study using quantum calculations within the framework of density functional theory has been conducted to explore the stability of structures, electronic properties, and vibrational frequencies of sodium nanoclusters nan(n = 10 − 48). by calculating the coordination parameter, it was determined that the smallest and the first creating andrepeating local motif in these nanoclusters is the icosahedron. furthermore, as the number of atoms increases, the number of these icosahedra alsoincreases. the second difference parameters of energy and the gap between the last occupied and the first unoccupied orbitals indicate that more stablenanoclusters have an even number of electrons and exhibit a more spherical shape compared to other nanoclusters. the two distinct peaks in the secondmoment energy plot correspond to na20 and na40 signifying their greater stability compared to others, along with a connection to magic umbers.geometrically, nanoclusters are divided into four categories based on the deformation parameter, and the correlation and relationship with theinfrared intensity spectrum are examined.