![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Построены обобщенные релятивистские эффективные потенциалы остова (ОРЭПО) для E120, E122 и их более легких аналогов (Ca, Ba, Ra, Hf, Rf, Th). Все эти ОРЭПО экономичным образом и с высокой точностью учитывают вклады брейтовских взаимодействий (т.е. релятивистские поправки к кулоновскому взаимодействию между электронами) и конечного размера ядра в модели Ферми (эта модель наиболее близка к экспериментальному распределению зарядовой плотности в ядре для тех элементов, для которых доступны соответствующие данные). Метод ОРЭПО позволяет кардинальным образом сократить вычислительные затраты в молекулярных расчетах соединений тяжелых элементов по сравнению с полноэлектронными расчетами. Построенные ОРЭПО уже нашли применение в наших расчетах. Выполнены полноэлектронные расчеты основного и низколежащих возбужденных электронных состояний атома и катионов E122. Корреляционные эффекты описывались с помощью предложенной нами ранее и хорошо зарекомендовавшей себя по точности и надежности комбинированной схемы: метод релятивистских связанных кластеров с одно- и двухкратными кластерными амплитудами в пространстве Фока использовался для описания корреляций 30 внешних электронов атома E122 в достаточно большом базисном наборе, а для четырех валентных электронов учитывались вклады от трех- и четырехкратных кластерных амплитуд с помощью метода полного конфигурационного взаимодействия в относительно небольшом, но тщательно оптимизированном базисе. Из расчетов нами сделан вывод, что E122 представляет собой 6f-элемент в Периодической таблице Д.И.Менделеева и его наиболее близкий аналог - это торий. Показано, что сходимость результатов кластерного моделирования адсорбционного сайта на поверхности металла можно контролировать на основании анализа зарядового распределения в в комплексе адсорбат-кластер непосредственно вблизи сайта как функции размера кластера. Кластерный метод с контролем зарядовых распределений применен к оценке энергии связи атома элементов E113 и E120 со стабильной поверхностью (111) золота путем моделирования электронной структуры комплексов в рамках приближения двухкомпонентных псевдопотенциалов малых остовов и релятивистской теории функционала плотности. При помощи аналогичной технологии моделирования электронного строения исследовано образование химических связей E120 и его гомологов с рядом распространенных элементов, сильно различающимися по своим химическим свойствам (Na, H, C, O, F). Установлено, что все исследованные соединения E120, вне зависимости от электроотрицательности легкого элемента, должны отличаться от соответствующих соединений известных тяжелых элементов второй группы (Sr-Ra) меньшей прочностью химических связей и большими их длинами. Формальное положение элемента 120 в конце второй группы периодической таблицы вполне соответствует прогнозируемому характеру его элементарной химии.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2011 г.-31 декабря 2012 г. | Моделирование электронного строения соединений сверхтяжелых элементов восьмого периода из первых принципов и прогнозирование химических свойств этих элементов |
Результаты этапа: Построены обобщенные релятивистские эффективные потенциалы остова (ОРЭПО) для E120, E122 и их более легких аналогов (Ca, Ba, Ra, Hf, Rf, Th). Все эти ОРЭПО экономичным образом и с высокой точностью учитывают вклады брейтовских взаимодействий (т.е. релятивистские поправки к кулоновскому взаимодействию между электронами) и конечного размера ядра в модели Ферми (эта модель наиболее близка к экспериментальному распределению зарядовой плотности в ядре для тех элементов, для которых доступны соответствующие данные). Метод ОРЭПО позволяет кардинальным образом сократить вычислительные затраты в молекулярных расчетах соединений тяжелых элементов по сравнению с полноэлектронными расчетами. Построенные ОРЭПО уже нашли применение в наших расчетах. Выполнены полноэлектронные расчеты основного и низколежащих возбужденных электронных состояний атома и катионов E122. Корреляционные эффекты описывались с помощью предложенной нами ранее и хорошо зарекомендовавшей себя по точности и надежности комбинированной схемы: метод релятивистских связанных кластеров с одно- и двухкратными кластерными амплитудами в пространстве Фока использовался для описания корреляций 30 внешних электронов атома E122 в достаточно большом базисном наборе, а для четырех валентных электронов учитывались вклады от трех- и четырехкратных кластерных амплитуд с помощью метода полного конфигурационного взаимодействия в относительно небольшом, но тщательно оптимизированном базисе. Из расчетов нами сделан вывод, что E122 представляет собой 6f-элемент в Периодической таблице Д.И.Менделеева и его наиболее близкий аналог - это торий. Показано, что сходимость результатов кластерного моделирования адсорбционного сайта на поверхности металла можно контролировать на основании анализа зарядового распределения в в комплексе адсорбат-кластер непосредственно вблизи сайта как функции размера кластера. Кластерный метод с контролем зарядовых распределений применен к оценке энергии связи атома элементов E113 и E120 со стабильной поверхностью (111) золота путем моделирования электронной структуры комплексов в рамках приближения двухкомпонентных псевдопотенциалов малых остовов и релятивистской теории функционала плотности. При помощи аналогичной технологии моделирования электронного строения исследовано образование химических связей E120 и его гомологов с рядом распространенных элементов, сильно различающимися по своим химическим свойствам (Na, H, C, O, F). Установлено, что все исследованные соединения E120, вне зависимости от электроотрицательности легкого элемента, должны отличаться от соответствующих соединений известных тяжелых элементов второй группы (Sr-Ra) меньшей прочностью химических связей и большими их длинами. Формальное положение элемента 120 в конце второй группы периодической таблицы вполне соответствует прогнозируемому характеру его элементарной химии. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".