Geometries, stabilities, and electronic properties of different-sized ZrSin (n=1–16) clusters: A density-functional investigation
Notice bibliographique
Résumé
The ZrSi(n) (n=1-16) clusters with different spin configurations have been systematically investigated by using the density-functional approach. The total energies, equilibrium geometries, growth-pattern mechanisms, natural population analysis, etc., are discussed. The equilibrium structures of different-sized ZrSi(n) clusters can be determined by two evolution patterns. Theoretical results indicate that the most stable ZrSi(n) (n=1-7) geometries, except ZrSi3, keep the analogous frameworks as the lowest-energy or the second lowest-energy Si(n+1) clusters. However, for large ZrSi(n) (n=8-16) clusters, Zr atom obviously disturbs the framework of silicon clusters, and the localized position of the transition-metal (TM) Zr atom gradually varies from the surface insertion site to the concave site of the open silicon cage and to the encapsulated site of the sealed silicon cage. It should be mentioned that the lowest-energy sandwich-like ZrSi12 geometry is not a sealed structure and appears irregular as compared with other TM@Si12 (TM = Re,Ni). The growth patterns of ZrSi(n) (n=1-16) clusters are concerned showing the Zr-encapsulated structures as the favorable geometries. In addition, the calculated fragmentation energies of the ZrSi(n) (n=1-16) clusters manifest that the magic numbers of stabilities are 6, 8, 10, 14, and 16, and that the fullerene-like ZrSi16 is the most stable structure, which is in good agreement with the calculated atomic binding energies of ZrSi(n) (n=8-16) and with available experimental and theoretical results. Natural population analysis shows that the natural charge population of Zr atom in the most stable ZrSi(n) (n=1-16) structures exactly varies from positive to negative at the critical-sized ZrSi8 cluster; furthermore, the charge distribution around the Zr atom appears clearly covalent in character for the small- or middle-sized clusters and metallic in character for the large-sized clusters. Finally, the properties of frontier orbitals and polarizabilities of ZrSi(n) are also discussed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».