Stability and aromaticity of small neutral and charged boron clusters: a quantum Monte Carlo study
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Data
2019-07-26
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Universidade Federal de Goiás
Resumo
Neste trabalho, investigamos as energias de ligação eletrônica dos clusters de boro neutros
Bn, com n = 3 até n = 13, seus ânions e cátions, usando uma combinação dos métodos, Monte
Carlo quântico na aproximação dos nós fixos (FN-DMC), teoria do funcional da densidade e
Hartree-Fock. As energias de ligação eletrônica como adiabatic detachment energy, vertical
detachment energy, adiabatic ionization potential e vertical ionization potential foram
examinadas para diferentes isômeros, e os valores obtidos estão em excelente concordância
com resultados disponíveis na literatura, indicando que as geometrias dos clusters de boro,
obtidas neste trabalho, estão corretas. A decomposição dessas energias de ligação eletrônica
em três componentes físicas como, o potencial eletrostático e a interação de exchange, a
energia de relaxação, a qual inclui a relaxação da geometria e dos orbitais, e a correlação
eletrônica, nos permitiu determinar que os clusters de boro neutros são estabilizados pelas
interações eletrostática e de exchange, enquanto os clusters aniônicos são estabilizados pela
energia eletrostática e exchange, energia de relaxação e efeitos de correlação eletrônica.
Também investigamos a aromaticidade de pequenos clusters de boro com três e quatro
átomos através de princípios de estrutura eletrônica e energia de ressonância. Os resultados
FN-DMC aplicados aos princípios de estrutura eletrônica para a energia, hardness e
electrophilicity suportam a aromaticidade dos clusters B3-, B4- e B4 , e parcialmente suportam a
aromaticidade dos clusters B3 , B3+ e B4+. Os valores obtidos para a energia de ressonância dos
clusters B3, B3-, B3+, B4, B4- e B4+ foram: 55.1(7), 54.2(8), 33.9(7), 84(1), 67(1), and 58(1)
kcal/mol, respectivamente. Então, a ordem decrescente de estabilidade do trímero é B3- > B3
> B3+, enquanto que paro o tetrâmero é B4 > B4+ > B4- , o que está de acordo com resultados
de análise de orbitais.
Descrição
Citação
ISAAC MOREIRA, Emanuel Melo. Stability and aromaticity of small neutral and charged boron clusters: a quantum Monte Carlo study. 2019. 131 f. Tese (Doutorado em Fisica) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2019.