ساختارهای لبه K کربن در بلورهای مولکولی از محاسبات برپایه اصول اولیه: مقایسه بین فنانترین و آنتراسین

Abstract

با استفاده از محاسبات ابتدا به ساکن بر پایه روش موج ‌تخت به ‌ساخته خطی با پتانسیل کامل (FPLAPW) طیف اتلاف انرژی نزدیک لبه (ELNES) برای لبهk اتم‌های کربن در بلور مولکولی فنانترین و ایزومر آن، آنتراسین، محاسبه شد. در این دو ساختار، اتم‌های کربن غیرمعادل طیف‌های اتلاف متفاوتی نزدیک لبه نمایش می‌دهند، که این نتیجه‌ای از طول پیوند متفاوت کربن- کربن به ‌عنوان رفتار مشخصه‌ای برای بلورهای مولکولی است. طول‌های پیوند کوتاه‌تر ساختارهای طیفی در ELNES را به انرژی‌های بالاتر هل می‌دهند. در آنتراسین، مکان انرژی آستانه لبه به‌ دلیل گاف نواری کمتر در انرژی‌های پایین‌تر ظاهر می‌شود. در آستانه لبه K کربن در آنتراسین، یک شکافتگی قوی برای بیشینه ساختاری π* به دو بیشینه ساختاری قابل مشاهده است. در مقایسه با لبه K کربن در آنتراسین، به ‌دلیل طول پیوند بزرگ‌تر کربن- کربن در فنانترین، مکان بیشینه ساختار اصلی σ یک جابه‌جایی قرمز نشان می‌دهد. طیف اتلاف فنانترین بلوری شامل انتقال الکترون از اوربیتال s1 کربن به حالت‌های π* و σ* است. در آنتراسین، دو ساختار اول که دارای بیشترین شدت می‌باشند، سهم‌هایی از اوربیتال‌های π* را شامل می‌شوند. احتساب تقریب حفره مغزه با استفاده از ابریاخته‌ها و نیز تنظیم نیم‌‌زاویه جمع‌ کننده در مقدار جادویی آن برای حصول طیف‌های ELNES منطقی و قابل‌قبول ضروری است.