Cấu trúc, độ ổn định và quá trình phân ly của cụm nguyên tử A¬gnCo (n=1-12): Một nghiên cứu lý thuyết

Tóm tắt

Cấu trúc hình học, độ ổn định, năng lượng phân ly và từ tính của các cụm nguyên tử Ag_nCo (n = 1–12) đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng lý thuyết hàm mật độ. Kết quả cho thấy nguyên tử Co có xu hướng lựa chọn vị trí có số phối trí cao nhất. Các cụm nguyên tử Ag_nCo có dạng hình học phẳng ở kích thước nhỏ (n = 4) và tạo thành cấu trúc 3D ở kích thước lớn hơn (n = 5–12). Tính bền vững của các cụm nguyên tử không chỉ bị chi phối bởi cấu trúc hình học mà còn phụ thuộc mạnh vào cấu trúc điện tử. Đặc biệt, cụm Ag₉Co với 18 điện tử hóa trị lấp đầy lớp vỏ điện tử (1S²1P⁶3d_Co¹⁰), được tiên đoán là một siêu nguyên tử tiềm năng. Điều thú vị là tổng mômen từ của các cụm Ag_nCo phụ thuộc vào các điện tử định xứ trên nguyên tử Co. Tính bền vững tương đối của các cụm được xác định bởi năng lượng liên kết trung bình, sự chênh lệch năng lượng liên kết bậc hai và năng lượng phân ly.