Structure and vibrational properties of sodium disilicate glass from ab initio molecular orbital calculations

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 102, Issue 43, 1998, Pages 8372-8378

  Uchino, Takashi ^a   Yoko, Toshinobu ^a  

^a KYOTO UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 0000716537     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp981564g     Document Type: Article

References (50)

1. See, for example, the following: Scholze, H. Glass: Nature, Structure and Properties; Springer-Verlag: New York, 1990.
2. McMillan, P.; Piriou, B. Bull. Mineral 1983, 106, 57. McMillan, P. Am. Mineral. 1984, 69, 622.
3. McMillan, P.; Piriou, B. Bull. Mineral 1983, 106, 57. McMillan, P. Am. Mineral. 1984, 69, 622.
4. Stallworth, P. E.; Bray, P. J. Glass-Science and Technology; Uhlmann, D. R., Kreidl, N. J., Eds.; Academic Press: New York, 1990; Vol. 4B, pp 77-149.
5. Duer, M. J.; Elliott, S. R.; Gladden, L. F. J. Non-Cryst. Solids 1995, 189, 107.
6. Grimmer, A.-R.; Mägi, M.; Hähnert, M.; Stade, H.; Samonson, A.; Wieker, W.; Lippmaa, E. Phys. Chem. Glasses 1984, 25, 105.
7. Dupree, R.; Holland, D.; Mortuza, M. G. J. Non-Cryst. Solids 1990, 116, 148.
8. Murdoch, J. B.; Stebbins, J. F.; Carmichael, I. S. E. Am. Mineral. 1985, 70, 332. Stebbins, J. F. Nature 1987, 330, 465.
9. Murdoch, J. B.; Stebbins, J. F.; Carmichael, I. S. E. Am. Mineral. 1985, 70, 332. Stebbins, J. F. Nature 1987, 330, 465.
10. Warren, B. E.; Biscoe, J. J. Am. Ceram. Soc. 1938, 21, 259.
11. Greaves, G. N.; Fontaine, A.; Lagarde, P.; Raoux, D.; Gurman, S. J. Nature 1981, 293, 611.
12. Greaves, G. N. Glass-Science and Technology; Uhlmann, D. R., Kreidl, N. J., Eds.; Academic Press: New York, 1990; Vol. 4B, pp 1-76.
13. Dupree, R.; Holland, D.; McMillan, P. W.; Pettifer, R. F. J. Non-Cryst. Solids 1984, 68, 399.
14. O'Keeffe, M.; Gibbs, G. V. J. Chem. Phys. 1984, 81, 876.
15. Tossell, J. A.; Sághi-Szabó, G. Geochim. Cosmochim. Acta 1997, 61, 1171.
16. Sykes, D.; Kubicki, J. D.; Farrar, T. C. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 2715.
17. Uchino, T.; Iwasaki, M.; Sakka, T.; Ogata, Y. J. Phys. Chem. 1991, 95, 5455. Uchino, T.; Sakka, T.; Iwasaki, M.; Ogata, Y. J. Phys. Chem. 1992, 96, 2455.
18. Uchino, T.; Iwasaki, M.; Sakka, T.; Ogata, Y. J. Phys. Chem. 1991, 95, 5455. Uchino, T.; Sakka, T.; Iwasaki, M.; Ogata, Y. J. Phys. Chem. 1992, 96, 2455.
19. Uchino, T.; Yoko, T. J. Chem. Phys. 1996, 105, 4140. Uchino, T.; Yoko, T. Science 1996, 273, 480.
20. Uchino, T.; Yoko, T. J. Chem. Phys. 1996, 105, 4140. Uchino, T.; Yoko, T. Science 1996, 273, 480.
21. Hehre, W. J.; Ditchfield, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1972, 56, 2257. Hariharan, P. C.; Pople, J. A. Theor. Chim. Acta 1973, 28, 213. Gordon, M. S. Chem. Phys. Lett. 1980, 76, 163.
22. Hehre, W. J.; Ditchfield, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1972, 56, 2257. Hariharan, P. C.; Pople, J. A. Theor. Chim. Acta 1973, 28, 213. Gordon, M. S. Chem. Phys. Lett. 1980, 76, 163.
23. Hehre, W. J.; Ditchfield, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1972, 56, 2257. Hariharan, P. C.; Pople, J. A. Theor. Chim. Acta 1973, 28, 213. Gordon, M. S. Chem. Phys. Lett. 1980, 76, 163.
24. Pulay, P. Mol. Phys. 1969, 17, 197.
25. Frisch, M. J.; Yamaguchi, Y.; Schaefer, H. F., III; Binkley, J. S. J. Chem. Phys. 1986, 84, 531.
26. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Gill, P. M. W.; Johnson, B. G.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Keith, T. A.; Petersson, G. A.; Montgomery, J. A.; Raghavachari, K.; Al-Laham, M. A.; Zakrzewski, V. G.; Ortiz, J. V.; Foresman, J. B.; Peng, C. Y.; Ayala, P. A.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Replogle, E. S.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Binkley, J. S.; Defrees, D. J.; Baker, J.; Stewart, J. P.; Head-Gordon, M.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 94 Revision D.3; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1995.
27. Misawa, M.; Price, D. L.; Suzuki, K. J. Non-Cryst. Solids 1980, 37, 85.
28. Uchino, T.; Yoko, T. Phys. Rev. B 1998, 58, 5322.
29. Vedishcheva, N. M.; Shakhmatkin, B. A.; Shultz, M. M.; Vessal, B.; Wright, A. C.; Bachra, B.; Clare, A. G.; Hannon, A. C.; Sinclair, R. N. J. Non-Cryst. Solids 1995, 192&193, 292.
30. The vibrational analysis has yielded one imaginary frequency, indicating that the present optimized cluster is not true minimum. However, we did not carry out further geometry optimization using very precise convergence criterion, since the cluster has an extremely flat potential because of surface free OH groups and requires a lot of CPU time to get a true minimum structure.
31. Hehre, W. J.; Radom, L.; Schleyer, P. v. R.; Pople, J. A. Ab Initio Molecular Orbital Theory; Wiley: New York, 1986; p 233.
32. Koopmans, T. Physica 1933, 1, 104.
33. Yamanaka, M.; Nakahata, K.; Terai, R. J. Non-Cryst. Solids 1987, 95/96, 405.
34. Maddams, W. F. Appl. Spectrosc. 1980, 34, 245.
35. Smets, B. M. J.; Lommen, T. P. A. J. Non-Cryst. Solids 1981, 46, 21.
36. Huang, C.; Cormack, A. N. J. Chem. Phys. 1990, 93, 8180.
37. Wong, J.; Angell, C. A. Appl. Spectrosc. Rev. 1971, 4, 155.
38. Furukawa, T.; Fox, K. E.; White, W. B. J. Chem. Phys. 1981, 75, 3226.
39. Crozier, D.; Douglas, R. W. Phys. Chem. Glasses 1965, 6, 240. Sweet, J. R.; White, W. B. Phys. Chem. Glasses 1969, 10, 246.
40. Crozier, D.; Douglas, R. W. Phys. Chem. Glasses 1965, 6, 240. Sweet, J. R.; White, W. B. Phys. Chem. Glasses 1969, 10, 246.
41. Exarhos, G. J.; Risen, Jr., W. M. Solid State Comm. 1972, 11, 755. Exarhos, G. J.; Miller, P. J.; Risen, Jr., W. M. J. Chem. Phys. 1974, 60, 4145. Kamitsos, E. I.; Risen, Jr., W. M. J. Non-Cryst. Solids 1984, 65, 333.
42. Exarhos, G. J.; Risen, Jr., W. M. Solid State Comm. 1972, 11, 755. Exarhos, G. J.; Miller, P. J.; Risen, Jr., W. M. J. Chem. Phys. 1974, 60, 4145. Kamitsos, E. I.; Risen, Jr., W. M. J. Non-Cryst. Solids 1984, 65, 333.
43. Exarhos, G. J.; Risen, Jr., W. M. Solid State Comm. 1972, 11, 755. Exarhos, G. J.; Miller, P. J.; Risen, Jr., W. M. J. Chem. Phys. 1974, 60, 4145. Kamitsos, E. I.; Risen, Jr., W. M. J. Non-Cryst. Solids 1984, 65, 333.
44. Kamitsos, E. I.; Chryssikos, G. D.; Karakassides, M. A. J. Phys. Chem. 1987, 91, 1067. Kamitsos, E. I.; Karakassides, M. A.; Chryssikos, G. D. J. Phys. Chem. 1987, 91, 5807. Kamitsos, E. I.; Patsis, A. P.; Chryssikos, G. D. J. Non-Cryst. Solids 1993, 152, 246.
45. Kamitsos, E. I.; Chryssikos, G. D.; Karakassides, M. A. J. Phys. Chem. 1987, 91, 1067. Kamitsos, E. I.; Karakassides, M. A.; Chryssikos, G. D. J. Phys. Chem. 1987, 91, 5807. Kamitsos, E. I.; Patsis, A. P.; Chryssikos, G. D. J. Non-Cryst. Solids 1993, 152, 246.
46. Kamitsos, E. I.; Chryssikos, G. D.; Karakassides, M. A. J. Phys. Chem. 1987, 91, 1067. Kamitsos, E. I.; Karakassides, M. A.; Chryssikos, G. D. J. Phys. Chem. 1987, 91, 5807. Kamitsos, E. I.; Patsis, A. P.; Chryssikos, G. D. J. Non-Cryst. Solids 1993, 152, 246.
47. Merzbacher, C. I.; White, W. B. Am. Mineral. 1988, 73, 1089.
48. Kamitsos, E. I. Yiannopoulos, Y. D.; Jain, H.; Huang, W. C. Phys. Rev. B 1996, 54, 9775. Kamitsos, E. I.; Chryssikos, G. D. Solid State Ionics 1998, 105, 75.
49. Kamitsos, E. I. Yiannopoulos, Y. D.; Jain, H.; Huang, W. C. Phys. Rev. B 1996, 54, 9775. Kamitsos, E. I.; Chryssikos, G. D. Solid State Ionics 1998, 105, 75.
50. Uchino, T.; Yoko, T. Solid State Ionics 1998, 105, 91.