Theoretical study on six-fold coordinated silicon in silicophosphate compounds
Notice bibliographique
Résumé
Extended Hückel tight-binding (EHTB) calculations were performed on silicophosphate compounds with six-coordinated silicon. Speculative structures related to silicon coordination in SiP 2 O 7 are reported. To account for the particular structural distortion caused by the presence of SiO 6 in the silicon pyrophosphate, it is important to examine how the stability and the band gap of the extended structure of SiP 2 O 7 are affected. Different theoretical tools are used (EHTB, ab initio Hartree–Fock, and density functional theory DFT-B3LYP). To obtain detailed descriptions of the incorporation of hexacoordinated silicon in this material, the band structures in SiP 2 O 7 and [P 2 O 7 ] 4– were analyzed. It seems that the diffuse orbitals of silicon and the high energy of the Si 3p orbital lead to higher energy coordination and contribute to the breaking of the P-O-P bridge and the forming of a Si-O-P entity in this material. In addition, to provide more evidence of the existence of the octahedral silicon coordination in SiP 2 O 7 (1), two model clusters [P 4 Si 2 O 23 H 18 ] (2) and [P 4 Si 2 O 19 H 10 ] (3) involving silicon atoms in octahedral and tetrahedral sites were investigated using Hartree–Fock and DFT theories. A remarkable agreement between calculated and experimental bond lengths for Si—O and P—O is obtained using the DFT calculation. The model cluster 2 corroborates the structural change in the Si-O-P and P-O-P fragments seen in 1. The IR vibrational frequencies are calculated for both model clusters and are predicted to shift towards lower frequencies in the octahedral Si sites, which is consistent with experimental data.Key words: silicophosphate, SiO 6 , band structure, tight-binding calculations, Hartree-Fock, DFT, B3LYP, model cluster, IR frequencies.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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