Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu một số phân tử kim loại chuyển tiếp có chuyển pha spin

Trong bản luận văn này, dựa trên lý thuyết phiếm hàm mật độ, các tác giả đã nghiên cứu cấu trúc hình học, cấu trúc điện tử và đặc trưng chuyển pha spin của phân tử FeL2. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu một số phân tử kim loại chuyển tiếp có chuyển pha spin ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Nguyễn Thị HiênNGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHÂN TỬ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP CÓ CHUYỂN PHA SPIN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Nguyễn Thị HiênNGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHÂN TỬ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP CÓ CHUYỂN PHA SPIN Chuyên ngành: Vật lý Nhiệt Mã số: Đào tạo thí điểm LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌCNGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Nguyễn Anh Tuấn Hà Nội – 2015 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến thầy giáo,PGS. TS. Nguyễn Anh Tuấn, người đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúpđỡ tôi trong suốt quá trình hoàn thành bản luận văn này. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến các thầy cô giáo trongbộ môn Vật lý Nhiệt độ thấp, Khoa Vật lý và các thầy cô giáo trường Đại họcKhoa học Tự nhiên đã cung cấp cho tôi thật nhiều kiến thức bổ ích. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ths Nguyễn Văn Thành và cácbạn, những người luôn luôn động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trìnhvừa qua. Hà Nội, ngày 11 tháng 11 năm 2015 Nguyễn Thị Hiên CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮTAO: Quỹ đạo nguyên tử (Atomic orbital)CF: Crystal FieldDFT: Lý thuyết phiếm hàm mật độ (Density functional theory)E: Tổng năng lượngExc: Năng lượng tương quan trao đổiHOMO: Quỹ đạo phân tử cao nhất bị chiếm (Highest occupied molecular orbital)HS: Spin cao (High spin)K: Động năngLS: Spin thấp (Low spin)LUMO: Quỹ đạo phân tử thấp nhất không bị chiếm (Lowest unoccupied molecularorbital)m: mômen từMO: quỹ đạo phân tử (Molecular orbital)n: điện tíchP: Năng lượng kết cặp điện tửS: Tổng spinSCO: Chuyển pha spin (Spin-crossover)U: Thế năng tương tác tĩnh điện Coulomb: Năng lượng tách mức trường bát diện (khe năng lượng egt2g): mật độ phân bố điện tử MỤC LỤCCHƢƠNG 1 MỞ ĐẦU ..............................................................................................1CHƢƠNG 2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................112.1. Giới thiệu về lý thuyết phiếm hàm mật độ (DFT) .........................................112.1.1. Bài toán của hệ nhiều hạt ..............................................................................122.1.2. Ý tưởng ban đầu về DFT: Thomas-Fermi và các mô hình liên quan .........132.1.3. Đinh ̣ lý Hohenberg-Kohn thứ nhất ...............................................................182.1.4. Giới thiê ̣u về orbital và hàm năng lượng Kohn-Sham .................................212.2. Phương pháp tính toán ....................................................................................23CHƢƠNG 3 CẤU TRÚC HÌNH HỌC, CẤU TRÚC ĐIỆN TỬ VÀ CÁC ĐẶCTRƢNG CHUYỂN PHA SPIN CỦA PHÂN TỬ FeL2 ............................................253.1. Trạng thái spin thấp.........................................................................................253.1.1. Cấu trúc hình học: .........................................................................................253.1.2. Cấu trúc điện tử ..............................................................................................273.2. Trạng thái spin cao...........................................................................................283.2.1. Cấu trúc hình học ..........................................................................................283.2.2. Cấu trúc điện tử ..............................................................................................293.3. Một số đặc trưng của chuyển pha spin ..........................................................303.3.1. Sự thay đổi cấu trúc .......................................................................................303.3.2. Sự chuyển điện tích ........................................................................................313.3.3. Sự biến đổi năng lượng..................................................................................34KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 ........................................................................................37CHƢƠNG 4ẢNH HƢỞNG CỦA DUNG MÔI VỚI CẤU TRÚC HÌNH HỌCCẤUTRÚC ĐIỆN TỬ CỦA PHÂN TỬ FeL2 ..................................................................384.1. Ảnh hưởng của dung môi tới cấu trúc hình học............................................384.2. Ảnh hưởng của dung môi tới điện tích nguyên tử (n)...................................404.3. Ảnh hưởng của dung môi tới mômen từ nguyên tử (m) ...............................434.4. Ảnh hưởng của dung môi tới khe năng lượng HOMO-LUMO ...................434.5. Ảnh hưởng của dung môi tới chênh lệch năng lượng giữa các trạng tháispin ............................................................................................................................45KẾT LUẬN CHƢƠNG 4 ........................................................................................47KẾT LUẬN ..............................................................................................................48 DANH MỤC BẢNG BIỂUBảng 1.1. Tổng spin trong các trạng thái LS và HS của các cấu hình điện tửd4-d7 ......................................................................................................................7Bảng 3.1 : Các độ dài liên kết Fe – L của phân tử FeL2 ở trạng thái LS từ thựcnghiệm và tính toán. ......................................... ...