دراسة نظرية مقارنة للخصائص الإلكترونية والاهتزازية لمركبات ثلاثية الذرات F₂O و MgCl₂ و ZnCl₂ في الطور الغازي باستخدام نظرية دالة الكثافة DFT
DOI:
https://doi.org/10.31185/bsj.Vol23.Iss49.1752Keywords:
الكلمات المفتاحية: جزيئات ثلاثية الذرات، نظرية دالة الكثافة، فجوة الطاقة الإلكترونية، الخصائص الاهتزازية، الخصائص الالكترونية، فيزياء المواد الصلبةAbstract
تهدف هذه الدراسة المقارنة إلى تحليل الخصائص البنيوية والإلكترونية والاهتزازية للمركبات ثلاثية الذرات المعزولة في الطور الغازي: أكسيد ثنائي الفلور (F₂O)، وكلوريد المغنيسيوم (MgCl₂)، وكلوريد الزنك (ZnCl₂)، باستخدام حسابات نظرية دالة الكثافة DFT عند مستوى B3LYP. أُجريت جميع الحسابات باستخدام حزمة البرامج Gaussian 09 (الإصدار D.01) مع مجموعات الأساس aug-cc-pVTZ للعناصر غير الفلزية و SDD للفلزات، وتم تطبيق عامل تصحيح ترددي مقداره 0.9679. تُعد النتائج المتحصل عليها مؤشرات أولية لفهم سلوك هذه المواد في الطور الصلب. أظهرت النتائج أفضل توافق مع البيانات التجريبية عند مستوى B3LYP، حيث تراوحت نسبة الخطأ المطلقة في أطوال الروابط بين 0.07–0.14%، وفي الترددات الأساسية بين 0.6–4.5%. تراوحت قيم فجوة الطاقة HOMO-LUMO المحسوبة بين 5.70 و 6.56 eV، مما يصنف هذه المركبات ضمن فئة العوازل واسعة الفجوة. تؤكد الدراسة أن الربط بين الحسابات الجزيئية والخصائص العيانية يُعد أداة فعالة للتنبؤ بسلوك المواد وتصميم مركبات جديدة وظيفياً..
References
المصادر
[1] Kittel, C. (2005). Introduction to Solid State Physics (8th ed.). Wiley.
[2] Atkins, P.,&de Paula, J. (2014). Physical Chemistry (10th ed.). Oxford University Press.
[3] Xu, K. (2004). Nonaqueous liquid electrolytes for lithium-based rechargeable batteries. Chemical Reviews, 104(10), 4303-4418.
[4] Look, D. C. (2001). Recent advances in ZnO materials and devices. Materials Science and Engineering: B, 80(1-3), 383-387.
[5] Becke, A. D. (1993). Density-functional thermochemistry. III. The role of exact exchange. The Journal of Chemical Physics, 98(7), 5648-5652.
[6] Andrae, D., Häußermann, U., Dolg, M., Stoll, H., & Preuß, H. (1990). Energy-adjusted ab initio pseudopotentials for the second and third row transition elements. Theoretica Chimica Acta, 77(3-4), 123-141.
[7] Parr, R. G.,&Yang, W. (1989). Density-Functional Theory of Atoms and Molecules. Oxford University Press.
[8] NIST Computational Chemistry Comparison and Benchmark Database. (2024). Release 23. National Institute of Standards and Technology.
[9] Huber, K. P., & Herzberg, G. (1979). Molecular Spectra and Molecular Structure IV: Constants of Diatomic Molecules. Van Nostrand Reinhold.
[10] Jensen, F. (2017). Introduction to Computational Chemistry (3rd ed.). Wiley.
[11] NIST Chemistry WebBook. (2024). Vibrational frequencies database. National Institute of Standards and Technology.
[12] Rothman, L. S., et al. (2013). HITRAN2012 molecular spectroscopic database. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 130, 4-50.
[13] Callaway, J. (1959). Model for lattice thermal conductivity at low temperatures. Physical Review, 113(4), 10
46-1051.
[14] Robertson, J. (2006). High dielectric constant oxides. The European Physical Journal-Applied Physics, 28(3), 265-291.
[15] Cahill, D. G., et al. (2003). Nanoscale thermal transport. Journal of Applied Physics, 93(2), 793-818.
[16] Burriel, R., & Santamaría, J. (2018). Dielectric Materials for Electrical Engineering. Wiley-ISTE.
[17] Curtarolo, S., et al. (2013). The high-throughput highway to computational materials design. Nature Materials, 12(3), 191-201.
[18] Frisch, M. J., et al. (2016). Gaussian 16, Revision C.01. Gaussian, Inc., Wallingford CT.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 م .م . أشواق طالب نعمان
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
