研究人员开发了一种确定过渡金属硅化物键解离能的技术

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2017年8月23日

过渡金属硅化物是一种独特的含硅半导体材料，具有优异的抗氧化性、低腐蚀速率和高温稳定性，是未来电子器件发展的潜在材料。欧洲杯足球竞彩

尽管它们对现代技术具有重要意义，但是，它们的过渡金属原子与硅之间的化学结合的重要方面还没有被正确理解。其中一个最重要但鲜为人知的性质是这些化学键的强度——热化学键离解能。

由美国国家科学基金会资助，犹他大学的研究人员研欧洲杯线上买球究了这种性质，并在本周的《化学物理杂志》上发表了文章每年出版，他们发表了对几种特定化合物的关键发现。这些包括四类和五类过渡金属硅化物分子的键解离能的精确值:ZrSi, HfSi, TiSi, NbSi, VSi和TaSi。

”该团队测量了双原子硅化物分解的速度比吸收第二个光子电离速度快的能量。这个能量量称为预解离阈值。它提供了键解离能的上限。然而，研究人员发现，对于具有特定电子构型的分子，如果分子是冷的，那么观察到一个尖锐的预解离阈值可以提供一个准确的热化学键解离能值，而不仅仅是一个上限。”

“我对我们开发的这项新技术感到非常高兴，因为它不仅适用于一小部分分子，”作者之一迈克尔·莫尔斯说。“这是基于这样一个事实，即当你接近解离极限时，这些小的过渡金属分子的电子态密度会迅速增加，过渡金属的特性使这种方法广泛适用于整个一类分子，这是用其他方法很难研究的。”

在较厚的振动光谱中，这一清晰的阈值观测提供了一种新的、非常有效的方法来近似与其他p块元素结合的过渡金属的键解离能。根据研究小组的说法，对使用这种新技术的保留意见要比以前的方法少得多。

在测量这些分子的键解离值的同时，研究人员还能够应用预解离阈值来建立使用热化学循环的特定分子的其他基本值，特别是生成焓和电离能。

这些数据可以被化学家用来创建关于过渡金属化学键的更精确的计算技术，同时提高研究人员对这些键的理解。

量子化学家正在努力开发新的，高效的，精确的方法来计算这些系统，他们已经在主基系统，尤其是有机化合物上取得了相当成功。但是过渡金属要困难得多，因为有很多电子可以被排列的方式。另一个问题是，在过去，没有那么多可以用来比较理论和实验的高度精确的数据。没有准确的数据，很难判断一种计算方法有多好。

迈克尔·莫尔斯，作者之一

接下来，该团队将与包括过渡金属的其他双原子分子合作。事实上，他们已经有了ZrC, HfC, TiC, VC, TaC, WS, WC, WSi, NbC, WSe和WCl的键解离能的结果，即将发表。通过分析一系列与化学相关的分子，比如对金属-碳分子和钨-卤素分子的研究，研究小组希望对过渡金属分子的化学键形成一个广泛的了解。