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

در این تحقیق، پایداری ساختار و خواص الکترونی و طیف‌سنجی نانوخوشه های سولفیدروی تا چهار اتم با نظریة 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 به‌طور کامل بهینه شده‌اند. فرکانسهای ارتعاشی، شدتهای طیف‌های هومو-لومو، تقارن و گشتاور دوقطبی برای پایدارترین ایزومر هر نانوخوشه، به‌دست آمده‌اند. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل اوربیتال پیوند طبیعی برای بدست آوردن بینش دقیق‌تری در مورد ماهیت این برهمکنش‌ها به کار برده شد. توصیفگرهای واکنش‌پذیری مانند الکترونگاتیوی، برای مطالعه پایداری نسبی نانوخوشه ها تخمین زده شد. در بین ساختار نانوخوشه ها، بیشترین و کمترین میانگین طول پیوند Zn-S به‌ترتیب 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 اتم‌ها در نانوخوشه ها قطبش‌پذیری زیادتر شده و در مقایسه دو روش هارتری- فاک و تابعی چگالی در یک ساختار معین، قطبش پذیری مولکول‌ها در تابعی چگالی بیشتر است.