Квантово-химический расчет тензора магнитной восприимчивости кластеров диоксида титана

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Методом теории функционала плотности в приближении M06/6–31G(d, p) выполнен расчет равновесной геометрии, тензоров диамагнитной, парамагнитной и магнитной восприимчивости кластеров (TiO2)n (n =1–4, 10–16) и супрамолекулярных комплексов [(TiO2)10(H2O)m] (m=1–12). Сделан вывод о преобладании парамагнитного вклада и значительном влиянии размеров, гидратации кластеров на значения изотропной магнитной восприимчивости. Установлены корреляционные связи и предложены уравнения регрессии между значениями изотропной магнитной восприимчивости и количеством электронов в кластерах (TiO2)n, а также, молекул воды в комплексах (TiO2)10(H2O)m.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Г. П. Михайлов

Уфимский университет науки и технологий

Author for correspondence.
Email: gpmikhailov@mail.ru
Russian Federation, 450076, Уфа

References

  1. Hong N.H., Sakai J., Poirot N. et al. // Phys. Rev. B. 2006. V. 73. P. 132404. doi: 10.1103/PHYSREVB.73.132404.
  2. Sudakar C., Kharel P., Suryanarayanan R. et al. //J. Magn. Magn. Mater. 2008. V. 320. № 31. P. 2755. doi: 10.1016/j.jmmm.2008.06.006.
  3. Chen B., Haring A.J., Beach J.A. et al. // RSC Adv. 2014. V. 4. № 35. P. 18033. doi: 10.1039/c4ra00702f.
  4. Sui Y., Liu Q., Jiang T., Guo Y. // Appl. Surf. Sci. 2018. V. 428. P. 1149. doi: 10.1016/j.apsusc.2017.09.197.
  5. Kaleji B.K., Mirzaee S., Ghahramani S. et al. // J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2018. V. 29. P. 12351. doi: 10.1007/s10854-018-9348-x.
  6. Molochnikov L.S., Borodin K.I., Yermakov A.E. et al. // Mater. Chem. Phys. 2022. V. 276 (15). P. 125327. doi: 10.1016/j.matchemphys.2021.125327.
  7. Iqbal M.Z., Luo D., Akakuru O.U. et al. // J. Mater. Chem. B. 2021. V. 9. P. 6623. doi: 10.1039/D1TB01097B.
  8. Rana T.H., Sahota P.K., Solanki A.K. et al. // J. Appl. Phys. 2013. V. 113. P. 17B526. doi: 10.1063/1.4799616.
  9. Gaussian 09, Revision D.01, Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B., et al. Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2013.
  10. Shenggang Li, Dixon D.A. //J. Phys. Chem A. 2008. V. 112(29). P. 6646. doi: 10.1021/jp800170q.
  11. Zheng-wang Qu and Geert-Jan Kroes. //J. Phys. Chem. C .2007. V.111. № 45. P. 16808. doi: 10.1021/jp073988t.
  12. Ruud K., Helgaker T., Bak K.L. et al. // J. Chem. Phys.1993. V. 99. P. 3847. doi: 10.1063/1.466131.
  13. Marenich A.V., Cramer C.J., Truhlar D.G. // J. Phys. Chem. B. 2009. V. 113. P. 6378. doi: 10.1021/jp810292.
  14. Zhurko Z.A. Chemcraft. Version 1.6 [site]. URL: www.chemcraftprog.com.
  15. Шеберстов К.Ф., Чертков В.А. //Изв. АН. Сер. хим. 2015. № 4. С. 794. [Sheberstov K.F., Chertkov V.A. // Russ. Chem. Bull. 2015. V. 64. № 4. P. 794.] doi: 10.1007/s11172-015-0935-1.
  16. Cheng H., Fowler D.E., Henderson P.B. et al. // J. Phys. Chem. A. 2000. V. 104. № 1. P. 170. doi: 10.1021/jp992556i.
  17. Appleman B.R., Dailey B.P. // Advan. Magn. Res. 1974. V. 7. P. 231.
  18. Zhao Yan, Truhlar Donald G. // Theor. Chem. Account. 2008. V. 120. P. 215. doi: 10.1007/s00214-007-0310-x.
  19. Stepanov N.P., Nalivkin V.Y. // Rus. Phys. J. 2016. V. 59. P. 84. doi: 10.1007/s11182-016-0741-8.
  20. Rui Guo, M. Nadia Uddin, Louise S. Price et al. // J. Phys. Chem. A. 2020. V. 124. P. 1409. doi: 10.1021/acs.jpca.9b07104.
  21. Chen M., Straatsma T.P., Dixon D.A. //Ibid. 2015. V. 119(46). P. 11406. doi: 10.1021/acs.jpca.5b07697.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Optimized structures of the TiO2 molecule (a), (TiO2)n clusters (n = 2 (b), 3 (c), and 4 (d)) and the (TiO2)10(H2O)9 complex (d).

Download (462KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences