بررسی محاسبات نظری خواص شیمیایی، الکترونی و بیناب نمایی نانوخوشه های (ZnS) n (n≤4)

در این تحقیق، پایداری ساختار و خواص الکترونی و طیف سنجی نانوخوشه های سولفیدروی تا چهار اتم با نظریه تابعی چگالی و هارتری-فاک با روش B3LYP در پایه 6-311++G(d,p) مورد مطالعه قرار گرفته است. ساختارهای پایدار این نانوخوشه ها با برنامه گوسین09، انرژی بستگی، شکاف انرژی و طیف مادون قرمز نانوخوشه ها به طور کامل بهینه شده اند. فرکانسهای ارتعاشی، شدتهای طیف های هومو-لومو، تقارن و گشتاور دوقطبی برای پایدارترین ایزومر هر نانوخوشه، به دست آمده اند. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل اوربیتال پیوند طبیعی برای بدست آوردن بینش دقیق تری در مورد ماهیت این برهمکنش ها به کار برده شد. توصیفگرهای واکنش پذیری مانند الکترونگاتیوی، برای مطالعه پایداری نسبی نانوخوشه ها تخمین زده شد. در بین ساختار نانوخوشه ها، بیشترین و کمترین میانگین طول پیوند Zn-S به ترتیب مربوط به Zn2S2 و Zn1S1 است. از نظر پایداری Zn4S4 از پایدار ترین آنهاست (ناشی از تنش زنجیرهای غیرخطی Zn-S تضعیف شده). از لحاظ گشتاور دوقطبی، نانوخوشه های Zn1S1 و Zn3S3 در روش هارتری-فاک گشتاور دوقطبی بزرگتری دارند. همچنین با افزایش تعداد اتم ها در نانوخوشه ها قطبش پذیری زیادتر شده و در مقایسه دو روش هارتری- فاک و تابعی چگالی در یک ساختار معین، قطبش پذیری مولکول ها در تابعی چگالی بیشتر است.