Nghiên cứu cấu trúc và độ bền của cluster anion sinfe (n = 8 12), so sánh với dạng trung hòa và cation

Tạp chí Hóa học, 2018, 56(3), 301-306 Bài nghiên cứu DOI: 10.15625/vjc.2018-0023 Nghiên cứu cấu trúc độ bền cluster anion SinFe- (n = 8-12), so sánh với dạng trung hòa cation * Phạm Ngọc Thạch, Nguyễn Duy Phi, Lê Thị Cẩm Nhung, Nguyễn Tiến Trung, Vũ Thị Ngân Phịng Thí nghiệm Hóa học tính tốn mơ (LCCM), Khoa Hóa học, Trường Đại học Quy Nhơn Đến Tòa soạn 12-3-2018; Chấp nhận đăng 15-5-2018 Abstract The geometries and stabilities of anionic Fe-doped silicon cluster SinFe- (n = 8-12) have been investigated by using density functional theory at the B3P86/6-311+G(d) level of theory The most stable isomers of the SinFe- clusters are of the same structures as the neutrals, but different from the cation The anionic clusters are more stable than the neutral and cationic ones Especially, the Si10Fe- and Si12Fe- clusters are of the most stability in the series while the Si11Fe- is of the lowest stability The neutral SinFe clusters possess relatively high ionization energies and very high electron affinity (~4 eV), thus they can be good candidates for the anions in the ionic liquids Keywords Density functional theory B3P86, Fe-doped silicon clusters, anionic cluster, cationic cluster, electron affinity GIỚI THIỆU Trong vật liệu nano, cluster đƣợc gọi vật liệu nano 0D chiếm vị trí quan trọng Sự tập hợp nguyên tử theo dạng hình học xác định dẫn đến thuộc tính lý hóa hồn tồn khác nhau, khác với thuộc tính nguyên tử thành phần chất rắn dạng khối Hiện nay, cluster silic hƣớng nghiên cứu đƣợc quan tâm rộng rãi lý thuyết thực nghiệm ứng dụng tiềm chúng.[1-3] Việc nghiên cứu cấu trúc độ bền cluster giúp phát tính chất mới, độc đáo đƣợc trì đƣa vào vật liệu.[4] Việc pha tạp kim loại chuyển tiếp với phân lớp d chƣa bão hòa vào cluster silic tinh khiết tạo cấu trúc có hình khối tính chất khác hẳn với cluster tinh khiết.[5] Vì có nhiều nghiên cứu cấu trúc tính chất cluster silic pha tạp kim loại với kì vọng phát cluster có độ bền từ tính đặc biệt để tạo vật liệu Liu cộng khảo sát cấu trúc cluster silic pha tạp nguyên tố sắt, SinFe, kích thƣớc nhỏ (n = 1-8) với trạng thái điện tích khác dạng trung hòa anion tƣơng đồng cấu trúc, dạng cation biến dạng nhiều khả phản ứng dạng anion lớn hai dạng kia.[6] Một số cơng trình khác cơng bố cấu trúc cluster SinFe kích thƣớc từ nhỏ tới trung bình dạng trung hịa.[7,8] Nghiên cứu độ bền cluster SinFe với n = 6-16 dạng trung hòa, Khanna cộng cho 301 Wiley Online Library cluster Si14Fe bền dãy.[8] Một nghiên cứu gần cho cluster SinFe0/+ (n = 8-12) cho thấy cấu trúc cluster trung hòa cation khác nhiều, nhiên cấu trúc cluster cation có đối xứng thấp nhƣng bền cluster trung hịa.[9] Trong cơng trình này, chúng tơi tiến hành nghiên cứu cấu trúc, độ bền cluster anion SinFe- (n = 812) phƣơng pháp hóa học tính tốn so sánh với dạng trung hòa, cation đƣợc nghiên cứu trƣớc đó[9] nhằm tìm tác động việc thay đổi số electron lên cấu trúc tính chất cluster silic pha tạp nguyên tử sắt PHƢƠNG PHÁP TÍNH Các phƣơng pháp phiếm hàm mật độ DFT thƣờng đƣợc sử dụng để dự đoán cấu trúc độ bền cluster, kết tính tốn tƣơng đối phù hợp với thực nghiệm.[10,11] Trong nghiên cứu này, sử dụng phƣơng pháp phiếm hàm hỗn hợp B3P86, để tối ƣu hóa hình học tính tần số dao động cho tất đồng phân cluster Phƣơng pháp kết hợp phiếm hàm trao đổi ba thông số Becke (kí hiệu B3) phiếm hàm tƣơng quan Perdew năm 1986 (kí hiệu P86) dựa gần gradient tổng quát GGA Bộ hàm sở 6-311+G(d) sở hóa trị tách ba kiểu Pople có kết hợp thêm hàm phân cực d hàm khuyếch tán Phép tính tối ƣu hóa hình học © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim Tạp chí Hóa học giúp xác định đƣợc cấu trúc hình học, trạng thái electron lƣợng đồng phân cluster Phép tính tần số dao động điều hòa giúp khẳng định chắn đồng phân cực tiểu bề mặt tính hiệu chỉnh lƣợng dao động điểm khơng ZPE Tất tính tốn đƣợc thực mức lý thuyết B3P86/6-311+G(d) phần mềm Gaussian 03 (phiên E.01).[12] Để khảo sát độ bền tƣơng đối cluster, số thông số lƣợng nhƣ lƣợng liên kết trung bình Eb (Average Binding Energy), biến thiên bậc hai lƣợng 2E (Second-Order Difference of Energy), lƣợng vùng cấm HOMO-LUMO (E = ELUMO - EHOMO), lƣợng ion hóa AIE (adiabatic ionization energy), lực electron EA (electron affinity) đƣợc tính dựa chênh lệch lƣợng đồng phân bền cluster SinFe Vũ Thị Ngân cộng kết với tất nguyên tử Si clustesr nên có số phối trí cao tất đồng phân 8a-1 [C2v; 4A2; 0,00] [C1; 2A; 0,51] 8a-2 [Cs; 4A”; 0,22] [Cs; 2A”; 0,79] 8a-3 [C1; 4A; 0,42] [C1; 2A; 0,84] 9a-1 [Cs; A’; 0,00] [Cs; 4A’; 0,30] 9a-2 [C1; 4A; 0,36] [Cs; 2A’; 0,93] 9a-3 [Cs; A’; 0,39] [Cs; 2A’; 0,92] 10a-1 [C1; 2A; 0,00] [C1; 4A; 0,58] 10a-2 [C1; 4A; 0,11] 10a-3 [Cs; 4A’; 1,68] [Cs; 2A’; 1,72] 11a-1 [Cs; 2A’; 0,00] [Cs; 4A’; 0,20] 11a-2 [Cs; 2A’; 0,06] [Cs; 4A’; 0,39] 11a-3 [Cs; 2A’; 0,07] [Cs; 4A’; 0,39] 12a-1 [D3d;4A1g; 0,00] [Cs ; 2A’; 0,31] 12a-2 [C1; 2A; 0,41] [C1; 2A; 0,81] 12a-3 [Cs; 4A’; 0,67] [Cs; 2A’; 0,80] KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đồng phân bền cluster anion SinFeĐể tìm kiếm tất đồng phân có cluster anion, xây dựng cấu trúc đồng phân ban đầu cluster pha tạp SinFe- cách: (i) dùng cấu trúc đồng phân cluster trung hòa cation nghiên cứu trƣớc đây[9] tối ƣu độ bội doublet, quartet sextet; (ii) thay nguyên tử Si cluster Sin+1 cộng thêm nguyên tử Fe vào cấu trúc cluster Sin tinh khiết Thực tối ƣu hóa hình học đồng phân này, chúng tơi thu đƣợc nhiều cấu trúc bền cluster anion SinFe- (n = 8-12), nhiên hình biểu diễn cấu trúc có lƣợng thấp cho cluster anion Các cấu trúc cluster SinFeđƣợc kí hiệu na-, n số nguyên tử Si cluster, n = 8-12;  = 1-3 số thứ tự cấu trúc đƣợc xếp theo chiều tăng dần lƣợng tƣơng đối đồng phân tƣơng ứng Năng lƣợng tƣơng đối đồng phân đƣợc tính từ chênh lệch lƣợng tổng (đã đƣợc hiệu chỉnh lƣợng điểm không ZPE) đồng phân xem xét so với đồng phân có lƣợng thấp cluster Các thơng tin khác đồng phân đƣợc ngoặc vng [] gồm: nhóm điểm đối xứng, trạng thái electron lƣợng tƣơng đối tính theo eV Ba cấu trúc bền cluster anion Si8Fe(8a-1, 8a-2 8a-3) đƣợc hình thành dựa motif cấu trúc lƣỡng tháp ngũ giác với nguyên tử Fe đỉnh tháp Đồng phân bền (8a-1quartet) có cấu trúc lƣỡng tháp ngũ giác kép với đối xứng C2v, trạng thái electron 4A2, nguyên tử Fe đỉnh chung hai lƣỡng tháp tạo liên Hình 1: Một số cấu trúc bền cluster SinFe- (n = 8-12) Giá trị [] lƣợng tƣơng đối (eV) đồng phân so với đồng phân bền Trạng thái doublet cấu trúc (8a-1-doublet) có lƣợng cao 0,51 eV so với trạng thái quartet đối xứng giảm xuống tới C1 Đối với cấu trúc có lƣợng thấp nhất, trạng thái quartet bền trạng thái doublet Điều tƣơng tự với cluster trung hịa cation, có motif lƣỡng chóp ngũ giác với nguyên tử Fe nằm đỉnh lƣỡng chóp ƣu tiên trạng thái spin cao (triplet © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 302 Bài nghiên cứu quartet) Đồng phân bền cluster anion Si9Fe(9a-1-doublet) có cấu trúc giống đồng phân bền cluster trung hịa Si9Fe Đó cấu trúc lồng chƣa hồn tồn kín, đƣợc hình thành sở lƣỡng tháp ngũ giác với nguyên tử Fe đỉnh tháp Cũng giống nhƣ đồng phân bền Si8Fe-, Fe có số phối trí cao đồng phân Hai dạng đồng phân cịn lại (9a-2 9a-3) có cấu trúc hở trạng thái quartet bền doublet, có lƣợng tƣơng đối so với đồng phân bền (9a-1-doublet) tƣơng ứng 0,36 0,39 eV Đồng phân bền cluster Si10Fe- (10a-1doublet) cấu trúc lồng hoàn toàn kín, giống cấu trúc đồng phân bền cluster trung hịa Si10Fe, có trạng thái doublet bền trạng thái quartet Đồng phân bền thứ hai (10a-2-quartet) có cấu trúc lồng kiểu trụ ngũ giác, có lƣợng cao đồng phân bền 0,11 eV Còn đồng phân thứ (10a-3) cấu trúc hở bền nhiều so với đồng phân kiểu lồng Nhƣ vậy, n = 10, xảy chuyển cấu trúc bền từ dạng hở sang dạng lồng, nguyên tử Fe nằm gọn lồng đƣợc tạo nguyên tử Si cluster chủ Ba đồng phân bền cluster Si11Fe- (11a1, 11a-2 11a-3) có cấu trúc lồng lƣợng xấp xỉ (năng lƣợng tƣơng đối < 0,1 eV) nên chúng tồn tại; ba cấu trúc có trạng thái doublet bền trạng thái quartet Đồng phân bền (11a-1-doublet) hình trụ ngũ giác cộng thêm nguyên tử Si vào cạnh ngũ giác, đồng phân đƣợc tạo thành từ đồng phân trụ ngũ giác 10a-2 Si10Fe- Đồng phân bền thứ hai (11a-2-doublet), bền 11a-1-doublet 0,06 eV, có cấu trúc tƣơng tự đồng phân bền cluster trung hịa Si11Fe Điều có nghĩa có tƣơng tự cấu trúc cluster trung hòa anion Nhƣ vậy, n = 11, cấu trúc lồng hoàn toàn chiếm ƣu tồn số dạng cấu trúc lồng có độ bền tƣơng đƣơng nhau, cấu trúc hở có lƣợng cao Các đồng phân bền cluster anion Si12Fecũng có cấu trúc lồng Nhƣng khác với tồn đồng thời số cấu trúc lồng bền xấp xỉ Si11Fe-, kích thƣớc này, cấu trúc trụ lục giác (12a1) chiếm ƣu với lƣợng thấp hẳn cấu trúc khác Cấu trúc đƣợc tìm thấy nhiều cluster pha tạp kim loại Si12M trung hòa nhƣ mang điện.[5,9,13] Đối với anion Si12Fe-, cấu trúc trụ ngũ giác bền trạng thái spin quartet 4A1g đối xứng cao D3d Trạng thái spin doublet bền trạng thái 4A1g 0,31 eV có đối xứng Cs thấp Tóm lại, dãy cluster anion SinFe- (n = 812), với n = cluster có cấu trúc hở, n = cluster Nghiên cứu cấu trúc độ bền bắt đầu tạo thành cấu trúc lồng, n  10 cấu trúc lồng hồn chỉnh đƣợc hình thành Đáng ý, ngun tử Fe có xu hƣớng vị trí có số phối trí cao đồng phân bền 3.2 So sánh cấu trúc hình học cluster SinFe dạng cation, trung hòa anion Cấu trúc đồng phân bền dạng cation, trung hòa anion đƣợc biểu diễn hình Trong cấu trúc bền cluster cation trung hòa đƣợc lấy từ tài liệu.[9] Cation Trung hòa Anion 8c (C1; A) 8n (C2v; B1) 8a(C2v; 4A2) 9c (C1; 4A) 9n (Cs; 1A’) 9a(Cs; 2A’) 10c (Cs; 4A”) 10n (C3v;1A1) 10a(C1; 2A) 11c (C1; 2A) 11n (Cs; 1A’) 11a(Cs; 2A’) 12c (C1; 2A) 12n (D3d;1A1g) 12a(D3d;4A1g) Hình 2: Đồng phân bền cluster SinFe+/0/(n = 8-12) Đồng phân bền cluster cation trung hịa đƣợc trích từ tài liệu[9] Hình cho thấy cấu trúc hình học cluster trung hòa SinFe cluster anion SinFe- giống nhau, trừ trƣờng hợp n = 11 Tuy nhiên phân tích mục 3.1 cho thấy, Si11Fe- có đồng phân với lƣợng © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 303 Tạp chí Hóa học thấp xấp xỉ nhau, có đồng phân có cấu trúc hình học giống cluster trung hịa Si11Fe Nhƣ kết luận, dãy cluster nghiên cứu, cluster anion có cấu trúc hình học giống cluster trung hịa Đặc biệt, cluster cation với n = 8-10 có cấu trúc hở có số phối trí thấp cluster trung hòa anion Khi tăng số nguyên tử Si tới n = 11, 12 dạng có cấu trúc lồng tƣơng tự Do vậy, nói, cấu trúc hở thay đổi số electron ảnh hƣởng trực tiếp đến cấu trúc hình học cluster, cịn cấu trúc lồng thay đổi số electron khơng làm thay đổi cấu trúc hình học cluster SinFe Điều giải thích ngun tử Fe bề mặt (trong cấu trúc hở), thay đổi số electron tập trung chủ yếu nguyên tử Fe dẫn tới thay đổi lớn việc tạo liên kết nguyên tử Fe với nguyên tử Si nên thay đổi cấu trúc; nguyên tử Fe bị bao bọc lồng Sin, thay đổi số electron phân bố lồng Sin nên thay đổi nguyên tử không đáng kể, khơng gây thay đổi cấu trúc Vũ Thị Ngân cộng phụ thuộc lƣợng liên kết trung bình lƣợng vùng cấm HOMO-LUMO vào kích thƣớc cluster SinFe- (n = 8-12) đƣợc minh họa hình và có so sánh với cluster SinFe SinFe+ (n = 812).[9] Hình cho thấy, khoảng kích thƣớc khảo sát (n = 8-12), độ bền cluster silic pha tạp nguyên tử Fe tăng theo thứ tự trung hòa < cation < anion Nhƣ việc thêm hay bớt electron làm tăng độ bền cluster SinFe Kết luận tƣơng tự với cluster SinFe kích thƣớc nhỏ (n = 1-8) đƣợc công bố nghiên cứu Liu cộng sự.[6] 3.3 So sánh độ bền cluster SinFe dạng cation, trung hòa anion Hình 4: Sự phụ thuộc lƣợng vùng cấm HOMO-LUMO SinFe0/+/-vào kích thƣớc cluster Hình 3: Sự phụ thuộc lƣợng liên kết trung bình SinFe0/ +/– vào kích thƣớc cluster Năng lƣợng liên kết trung bình đại lƣợng đƣợc dùng để đánh giá độ bền trung bình cluster, bao gồm độ bền cấu trúc hình học độ bền cấu trúc electron Năng lƣợng liên kết trung bình (Eb) cluster SinFe- (n = 8-12) đƣợc tính theo cơng thức: Eb = [nE(Si) + E(Fe-) – E(SinFe-)]/(n+1) Trong E(X) lƣợng tổng trạng thái nguyên tử Si, ion Fe- cluster SinFe- Sự Năng lƣợng vùng cấm HOMO-LUMO chênh lệch mức lƣợng obitan bị chiếm cao obitan không bị chiếm thấp nhất, đại lƣợng cho phép đánh giá độ bền cấu trúc electron cluster Hình cho thấy, cluster anion có độ bền tổng cao nhƣng độ bền cấu trúc electron Điều chứng tỏ độ bền cấu trúc hình học cluster anion lớn so với cluster trung hòa cation Trong dãy cluster anion, cluster Si8Fe- Si9Fecó lƣợng vùng cấm mức trung bình, cluster Si10Fe- Si12Fe- có lƣợng vùng cấm cao hơn, cịn Si11Fe- có lƣợng vùng cấm thấp Để đánh giá độ bền tƣơng đối cluster dãy, chúng tơi tính biến thiên lƣợng bậc hai 2E cluster dãy anion theo công thức: 2E = E(Sin+1Fe-) + E(Sin-1Fe-) - 2E(SinFe-) Kết phụ thuộc biến thiên lƣợng bậc hai vào kích thƣớc cluster đƣợc biểu diễn hình Hình biến thiên lƣợng bậc hai đạt cực đại n = 8, 10, 12, đạt cực tiểu n = 9, © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 304 Bài nghiên cứu 11 Kết hợp với phân tích lƣợng vùng cấm, thấy cluster Si10Fe- Si12Fe- bền cluster khác dãy, cluster Si11Fe- bền Hơn nữa, biến thiên theo kiểu chẵn lẻ biến thiên lƣợng bậc hai dãy anion tƣơng tự dãy cluster SinFe trung hòa cation.[9] Tuy nhiên có khác biệt rõ rệt cluster dãy anion trung hòa, dãy cation khác biệt khơng rõ rệt lắm.[9] Điều đƣợc giải thích tƣơng tự cấu trúc cluster anion trung hòa, khác hẳn với cấu trúc cluster cation Nghiên cứu cấu trúc độ bền halogen (superhalogen) Do vậy, cluster SinFe trung hịa có tiềm tốt để làm anion dung dịch ion (ionic liquid) ng 1: Năng lƣợng ion hóa (AIE, eV) lực electron (EA, eV) đồng phân bền cluster SinFe (n = 8-12) n 10 11 12 AIE 7,39 7,37 7,75 7,37 6,50 EA 3,93 3,64 3,72 3,49 3,87 KẾT LUẬN Hình 5: Sự phụ thuộc biến thiên lƣợng bậc hai SinFe- vào kích thƣớc cluster 3.4 Năng lượng ion hóa lực electron SinFe Độ bền cluster tiếp tục đƣợc khảo sát thơng q thơng số: lƣợng ion hóa (AIE) lực electron (EA) đồng phân bền cluster SinFe (n = 8-12) Giá trị AIE EA đƣợc tính theo cơng thức: AIE = Ecation- Eneutral EA = Eneutral - Eanion Trong Ecation, Eanion, Eneutral lƣợng tổng đồng phân bền cluster cation, anion trung hòa đƣợc hiệu chỉnh ZPE Kết đƣợc tổng hợp bảng Kết bảng cho thấy, cluster SinFe có lƣợng ion hóa tƣơng đối lớn lực electron cluster SinFe lớn (dao động khoảng 3,49-3,93 eV, giá trị lớn lực electron Si8Fe) Do vậy, chúng dễ dàng nhận electron để tạo anion nhƣng khó electron để tạo cation Ái lực electron dãy cluster mạnh nguyên tử fluor (F) (EA = 3,40 eV,[14] mạnh cluster Al13 (EA = 3,62 eV),[15] cluster đƣợc coi siêu Cấu trúc, độ bền cluster anion SinFe- (n = 8-12) đƣợc nghiên cứu mức lý thuyết B3P86/6-311+G(d) so sánh với cluster trung hịa, cation cơng bố, từ thu đƣợc số kết bật nhƣ sau: - Đồng phân bền cluster anion SinFe- (n = 812) có cấu trúc giống cluster trung hòa với nguyên tử pha tạp Fe ƣu tiên vị trí có số phối trí cao, khác với cluster cation n = 8-10 (do cluster cation ƣu tiên cấu trúc hở) Từ n = 9, cluster anion hình thành cấu trúc lồng - Cluster anion bền cluster trung hòa cluster cation, đặc biệt cluster Si10Fe- Si12Fe- có độ bền cao cluster khác dãy Si11Fecó độ bền cluster khác dãy - Cluster trung hịa SinFe có lƣợng ion hóa tƣơng đối lớn, lực electron cao tạo thành anion bền nên có khả ứng dụng làm anion dung dịch ion L i c m n Nhóm tác gi c m ơn hỗ trợ không ngừng Trường Đại học Quy Nhơn, Dự án TEAM Trường Đại học Quy Nhơn KU Leuven (Vương quốc Bỉ) Quỹ VLIR tài trợ TÀI LIỆU THAM KHẢO C Xu, T R Taylor, G R.Burton, D M Neumark Vibrationally Resolved PhotoelectronSpectroscopy of Silicon Cluster Anions Sin- (n = 3-7), J Chem Phys., 1998, 108(4), 2134 J T Lyon, P Gruene, A Fielicke, G Meijer, E.Janssens, P Claes, P Lievens Structures of Silicon Cluster Cations in the Gas Phase, J Am Chem Soc., 2009, 131(3), 1115 N X Truong, B K A Jaeger, S Gewinner, W Schöllkopf, A Fielicke, O Dopfer Infrared Spectroscopy and Structures of Boron-Doped Silicon Clusters (SinBm, n = 3-8, m = 1-2), J Phys Chem C, 2017, 121, 9560 N M Tam, M T Nguyen Theoretical Study of the © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 305 Tạp chí Hóa học SinMgm Clusters and Their Cations: Toward Silicon Nanowires with Magnesium Linkers, J Phys Chem C, 2016, 120(28), 15514-15526 N D Phi, N T Trung, E Janssens, V T Ngan Electron counting rules for transition metal-doped Si12 clusters, Chem Phys Lett., 2016, 643, 103-108 Y Liu, G L Li, A M Gao, H Y Chen, The Structures and Properties of FeSin/FeSin+/FeSin- (n = 1-8) Clusters, Eur Phys J D., 2011, 64, 27 L Ma and et al Growth Behavior and Magnetic Properties of SinFe Clusters, Phys Rev B., 2006, 73, 125439 () V Chauhan, M B Abreu, A C Reber, S N Khanna, Geometry controls the stability of FeSi14, Phys Chem Chem Phys., 2015, 17(24), 15718-15724 N D Phi, N T Trung, N N Tri, P N Thach, N T Lan, V T Ngan A comparative study on structures and stabilities of iron-doped silicon cluster in neutral and cationic forms, SinFe0/+ (n = 8-12), using density functional method, Vietnam Journal of Chemistry, 2015, 53(6), 731-736 10 V T Ngan, P Gruene, P Claes, E Janssens, A Fielicke, M T Nguyen, P Lievens, Disparate Effects Vũ Thị Ngân cộng 11 12 13 14 15 of Cu and V on Structures of Exohedral Transition Metal-Doped Silicon Clusters: A Combined FarInfrared Spectroscopic and Computational Study, J Am Chem Soc 2010, 132, 15589-15602 V T Ngan, E Janssens, P Claes, J T Lyon, A Fielicke, M T Nguyen, P Lievens, High Magnetic Moments in Manganese-Doped Silicon Clusters, Chem Eur J 2012, 18, 15788-15793 M J Frisch et al Gaussian 03 (Revision E.01), Gaussian, Inc., Wall, 2008 P Sen, L Mitas, Electronic Structure and Ground States of Transition Metals Encapsulated in a Si12 Hexagonal Prism Cage, Phys Rev B., 2003, 68, 155404 C Blondel, C Delsart, F Goldfarb Electron spectrometry at the eV level and the electron affinities of Si and F, J Phys B: Atom Mol Opt Phys., 2001, 34, X Li, H Wu, X.-B Wang, L.-S Wang s-p Hybridization and Electron Shell Structures in Aluminum Clusters: A Photoelectron Spectroscopy Study, Phys Rev Lett., 1998, 81(9), 1909-1912 Liên hệ: Vũ Thị Ngân Phịng Thí nghiệm Hóa học tính tốn mơ (LCCM), Khoa Hóa học, Trƣờng Đại học Quy Nhơn Số 170, An Dƣơng Vƣơng, Quy Nhơn, Bình Định, Việt Nam E-mail: vuthingan@qnu.edu.vn © 2018 Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi & Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim www.vjc.wiley-vch.de 306 ... phân bền 3.2 So sánh cấu trúc hình học cluster SinFe dạng cation, trung hòa anion Cấu trúc đồng phân bền dạng cation, trung hòa anion đƣợc biểu diễn hình Trong cấu trúc bền cluster cation trung hòa. .. thấy, cluster anion có độ bền tổng cao nhƣng độ bền cấu trúc electron Điều chứng tỏ độ bền cấu trúc hình học cluster anion lớn so với cluster trung hòa cation Trong dãy cluster anion, cluster Si8Fe-... khác với cluster cation n = 8- 10 (do cluster cation ƣu tiên cấu trúc hở) Từ n = 9, cluster anion hình thành cấu trúc lồng - Cluster anion bền cluster trung hòa cluster cation, đặc biệt cluster