Nature of chemical bond in view of electron density distributions and a new expression for cohesive mechanism between atoms in metalcompounds
从电子密度分布来看化学键的性质以及金属化合物中原子间内聚机制的新表达
基本信息
- 批准号:14205091
- 负责人:
- 金额:$ 25.21万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
- 财政年份:2002
- 资助国家:日本
- 起止时间:2002 至 2004
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Knowledge of spatial electron density distribution, p(r), is so fundamental for the full understanding of the nature of the chemical bond between atoms in matter. For convenience, several methods have been proposed for analyzing p(r). For example, following the Mulliken population analysis method, overlap populations and orbital populations are calculated and used as a measure of chemical interactions between atoms. Such interactions may be also characterized by the Laplacian of the electron density, ▽^2 p(r). However, despite great efforts, there has been little information of the feature of p(r) common to every matter. Here, we show a universal relation between electron density minima, p_<min> and atomic or ionic radii, r_<min>, which was discovered from the first principles DV-Xα molecular orbital calculations of electronic structures in matter over 150 species, including gasses(H_2,O_2), water(H_2O), diamond(C), metals(Fe,Al), semi-conductors(Si,Ge), oxides(MgO,Al_2O_3,SiO_2,BaTiO_3), alkali halide crystals (NaCl,KCl), and metal compounds (TiC,ZrN). The universal relation was expressed as,log[p_<min>/Z^3]=-5.29 log[1.01+0.285x 2(Z/n)r_<min>].Here, Z is the atomic number of element and n is a principal quantum number. This relation provides us a clue to the understanding of the nature of chemical bond in matter in a fundamental manner.
了解空间电子密度分布 p(r) 对于充分理解物质中原子之间的化学键的性质至关重要,为了方便起见,已经提出了几种分析 p(r) 的方法。 Mulliken 布居分析方法,计算了重叠布居和轨道布居,并将其用作原子之间化学相互作用的度量。这种相互作用也可以用电子密度的拉普拉斯算子 ▽^2 p(r) 来表征。有关努力的信息很少。在这里,我们展示了电子密度最小值 p_<min> 与原子或离子半径 r_<min> 之间的普遍关系,这是从 DV-Xα 分子第一原理中发现的。超过150种物质的电子结构轨道计算,包括气体(H_2,O_2)、水(H_2O)、金刚石(C)、金属(Fe,Al)、半导体(Si、Ge)、氧化物(MgO、Al_2O_3、SiO_2、BaTiO_3)、碱卤化物晶体(NaCl、KCl)、金属化合物(TiC、ZrN)的普遍关系式为log[p_<min。 >/Z^3]=-5.29 log[1.01+0.285x 2(Z/n)r_<min>]。这里,Z是元素的原子序数,n是主量子数,这个关系为我们从根本上理解物质中化学键的性质提供了线索。 。
项目成果
期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
M.Morinaga, M.Yoshino, A.Shimode, K.Okabayashi, H.Nakamatsu, R.Sekine: "A Universal Relation between Electron Density Minima and Ionic Radii in Ceramics"Mater.Trans.. (in press). (2004)
M.Morinaga、M.Yoshino、A.Shimode、K.Okabayashi、H.Nakamatsu、R.Sekine:“陶瓷中电子密度最小值和离子半径之间的普遍关系”Mater.Trans..(印刷中)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Alloy Design Based on Molecular Orbital Method
基于分子轨道法的合金设计
- DOI:
- 发表时间:2005
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:M.Morinaga; Y.Murata; H.Yukawa
- 通讯作者:H.Yukawa
Modification of Local Electronic Structures Due to Phase Transition in Perovskite-Type Oxides, SrBO_3(B=Zr,Ru,Hf)
钙钛矿型氧化物 SrBO_3(B=Zr,Ru,Hf) 中相变引起的局域电子结构的改变
- DOI:
- 发表时间:2004
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:M.Yoshino; H.Yukawa; M.Morinaga
- 通讯作者:M.Morinaga
Modification of Local Electronic Structures Due to Phase Transition in Perovskite-Type Oxides SrBO_3(B=Zr.Ru.Hf)
钙钛矿型氧化物SrBO_3(B=Zr.Ru.Hf)中相变引起的局域电子结构的改变
- DOI:
- 发表时间:2004
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:M.Yoshino; H.Yukawa; M.Morinaga
- 通讯作者:M.Morinaga
Nature of the Chemical Bond in Complex Hydrides, NiAlH_4,LiAlH_4,LiBH_4,and LiNH_2
复合氢化物NiAlH_4、LiAlH_4、LiBH_4和LiNH_2中化学键的性质
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:M.Yoshino; K.Komiya; Y.Takahashi; Y.Shinzato; H.Yukawa; M.Morinaga
- 通讯作者:M.Morinaga
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