Electron Affinities, Ionization Energies, and Fragmentation Energies of Fen Clusters (n = 2-6): A Density Functional Theory Study

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 107, Issue 36, 2003, Pages 7013-7023

  Gutsev, Gennady L ^a,b   Bauschlicher Jr , Charles W ^a,c  

^a NASA AMES RESEARCH CENTER   (United States)

^b ELORET CORPORATION   (United States)

^c Space Technology Division ^*  (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

IONIZATION ENERGIES;

DIMERS; GROUND STATE; IONIZATION; PROBABILITY DENSITY FUNCTION;

IRON;

EID: 0141903394     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp030288p     Document Type: Article

References (83)

1. Iijima, S.; Ichihashi, T. Nature 1993, 363, 603.
2. Bethune, D. S.; Kiang, C. H.; deVries, M. S.; Gorman, G.; Savoy, R.; Vazquez, J.; Beers, R. Nature 1993, 363, 605.
3. Nikolaev, P.; Bronikowski, M. J.; Bradley, R. K.; Rohmund, F.; Colbert, D. T.; Smith, K. A.; Smalley, R. E. Chem. Phys. Lett. 1999, 313, 91.
4. Huisken, F.; Kohn, B.; Alexandrescu, R.; Morjan, I. Eur. Phys. J. D 1999, 9, 141.
5. Delzeit, L.; McAninch, I.; Cruden, B. A.; Hash, D.; Chen, B.; Han, J.; Meyyappan, M. J. Appl. Phys. 2002, 91, 6027.
6. Plönjes, E.; Palm, P.; Viswanathan, G. B.; Subramaniam, V. V.; Adamovich, I. V.; Lempert, W. R.; Fraser, H. L.; Rich, J. W. Chem. Phys. Lett. 2002, 352, 342.
7. Dateo, C.; Gökçen. T.; Meyyappan, M. J. Nanosci. Nanotech. 2002, 2, 523.
8. Dateo, C.; Gökçen, T.; Meyyappan, M. J. Nanosci. Nanotech. 2002, 2, 535.
9. Montano, P. A. Solid State Commun. 1980, 35, 53.
10. Purdum, H.; Montano, P. A.; Shenoy, G. K.; Morrison, T. Phys. Rev. B 1982, 25, 4412.
11. Moskowits M.; DiLella, D. P. J. Chem. Phys. 1980, 73, 4917.
12. Leopold, D. G.; Lineberger, W. C. J. Chem. Phys. 1986, 85, 51.
13. Nour, E. M.; Alfaro-Franco, C.; Gingerich, K. A.; Laane, J. J. Chem. Phys. 1987, 86, 4779.
14. Haslett, T. L.; Bosnick, K. A.; Fedrigo, S.; Moskowits M.; J. Chem. Phys. 1999, 111, 6456
15. Wang. L. S.; Cheng, H. S.; Fan, J. J. Chem. Phys. 1995, 102, 9480.
16. Wang. L. S.; Li, X.; Zhang, H. F. Chem. Phys. 2000, 262, 53.
17. Rohlfing, E. A.; Cox, D. M.; Kaldor, A.; Johnson, K. H. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3846.
18. Yang, S.; Knickelbein, M. B. J. Chem. Phys. 1990, 93, 1533.
19. Parks, E. K.; Klots, T. D.; Riley, S. J. J. Chem. Phys. 1990, 92, 3813.
20. Brucat, P. J.; Zheng, L.-S.; Pettiette, C. L.; Yang, S.; Smalley, R. E. J. Chem. Phys. 1986, 84, 3078.
21. Loh, S. K.; Hales, D. A.; Lian, L.; Armentrout, P. B. J. Chem. Phys. 1989, 90, 5466.
22. Lian, L.; Su, C.-X.; Armentrout, P. B. J. Chem. Phys. 1992, 97, 4072.
23. Armentrout, P. B. In Metal-Ligand Interactions: Structure and Reactivity; Vol. 474 of NATO Advanced Studies Institute, Science Series C: Mathematical and Physical Sciences; Russo, N., Salahub, D. R., Eds.; Kluwer Academic Publishers: Amsterdam, 1996; p 23.
24. Markin, E. M.; Sugawara, K. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 1416.
25. Armentrout, P. B. Annu. Rev. Phys. Chem. 2001, 52, 423-61.
26. Châtelain, A. Philos. Mag. B 1999, 79, 1367. Hirt, A.; Gerion, D.; Billas, I. M. L.; Châtelain, A.; de Heer, W. A. Z. Phys. D 1997, 40, 160.
27. Châtelain, A. Philos. Mag. B 1999, 79, 1367. Hirt, A.; Gerion, D.; Billas, I. M. L.; Châtelain, A.; de Heer, W. A. Z. Phys. D 1997, 40, 160.
28. Billas, I. M. L.; Châtelain, A.; de Heer, W. A. Science 1994, 265, 1682.
29. Cox, D. M.; Trevor, D. J.; Whetten, R. L.; Rohlfing, E. A.; Kaldor, A. Phys. Rev. B 1985, 32, 7290.
30. Morse, M. D. Chem. Rev. 1986, 86, 1049. Salahub, D. R. In Ab Initio Methods in Quantum Chemistry - II, Lawley, K. P., Ed.; Wiley: New York, 1987; pp 447-520; Dhar, S.; Kestner, N. R. Phys. Rev. A 1988, 38, 1111. Tomonari, M.; Tatewaki, H. J. Chem. Phys. 1988, 88, 1828. Pavão, A. C.; Taft, C. A.; Hammond, B. L.; Lester, W. A., Jr. Phys. Rev. B 1989, 40, 2879. Noro, T.; Ballard, C.; Palmer, M. H.; Tatewaki, H. J. Chem. Phys. 1994, 100, 452. Yanasigava, S.; Tsuneda, T.; Hirao, K. J. Chem. Phys. 2000, 112, 545. Barden, C. J.; Riensta-Kiracofe, J. C.; Schaefer, H. F., III J. Chem. Phys. 2000, 113, 690.
31. Morse, M. D. Chem. Rev. 1986, 86, 1049. Salahub, D. R. In Ab Initio Methods in Quantum Chemistry - II, Lawley, K. P., Ed.; Wiley: New York, 1987; pp 447-520; Dhar, S.; Kestner, N. R. Phys. Rev. A 1988, 38, 1111. Tomonari, M.; Tatewaki, H. J. Chem. Phys. 1988, 88, 1828. Pavão, A. C.; Taft, C. A.; Hammond, B. L.; Lester, W. A., Jr. Phys. Rev. B 1989, 40, 2879. Noro, T.; Ballard, C.; Palmer, M. H.; Tatewaki, H. J. Chem. Phys. 1994, 100, 452. Yanasigava, S.; Tsuneda, T.; Hirao, K. J. Chem. Phys. 2000, 112, 545. Barden, C. J.; Riensta-Kiracofe, J. C.; Schaefer, H. F., III J. Chem. Phys. 2000, 113, 690.
32. Morse, M. D. Chem. Rev. 1986, 86, 1049. Salahub, D. R. In Ab Initio Methods in Quantum Chemistry - II, Lawley, K. P., Ed.; Wiley: New York, 1987; pp 447-520; Dhar, S.; Kestner, N. R. Phys. Rev. A 1988, 38, 1111. Tomonari, M.; Tatewaki, H. J. Chem. Phys. 1988, 88, 1828. Pavão, A. C.; Taft, C. A.; Hammond, B. L.; Lester, W. A., Jr. Phys. Rev. B 1989, 40, 2879. Noro, T.; Ballard, C.; Palmer, M. H.; Tatewaki, H. J. Chem. Phys. 1994, 100, 452. Yanasigava, S.; Tsuneda, T.; Hirao, K. J. Chem. Phys. 2000, 112, 545. Barden, C. J.; Riensta-Kiracofe, J. C.; Schaefer, H. F., III J. Chem. Phys. 2000, 113, 690.
33. Morse, M. D. Chem. Rev. 1986, 86, 1049. Salahub, D. R. In Ab Initio Methods in Quantum Chemistry - II, Lawley, K. P., Ed.; Wiley: New York, 1987; pp 447-520; Dhar, S.; Kestner, N. R. Phys. Rev. A 1988, 38, 1111. Tomonari, M.; Tatewaki, H. J. Chem. Phys. 1988, 88, 1828. Pavão, A. C.; Taft, C. A.; Hammond, B. L.; Lester, W. A., Jr. Phys. Rev. B 1989, 40, 2879. Noro, T.; Ballard, C.; Palmer, M. H.; Tatewaki, H. J. Chem. Phys. 1994, 100, 452. Yanasigava, S.; Tsuneda, T.; Hirao, K. J. Chem. Phys. 2000, 112, 545. Barden, C. J.; Riensta-Kiracofe, J. C.; Schaefer, H. F., III J. Chem. Phys. 2000, 113, 690.
34. Morse, M. D. Chem. Rev. 1986, 86, 1049. Salahub, D. R. In Ab Initio Methods in Quantum Chemistry - II, Lawley, K. P., Ed.; Wiley: New York, 1987; pp 447-520; Dhar, S.; Kestner, N. R. Phys. Rev. A 1988, 38, 1111. Tomonari, M.; Tatewaki, H. J. Chem. Phys. 1988, 88, 1828. Pavão, A. C.; Taft, C. A.; Hammond, B. L.; Lester, W. A., Jr. Phys. Rev. B 1989, 40, 2879. Noro, T.; Ballard, C.; Palmer, M. H.; Tatewaki, H. J. Chem. Phys. 1994, 100, 452. Yanasigava, S.; Tsuneda, T.; Hirao, K. J. Chem. Phys. 2000, 112, 545. Barden, C. J.; Riensta-Kiracofe, J. C.; Schaefer, H. F., III J. Chem. Phys. 2000, 113, 690.
35. Morse, M. D. Chem. Rev. 1986, 86, 1049. Salahub, D. R. In Ab Initio Methods in Quantum Chemistry - II, Lawley, K. P., Ed.; Wiley: New York, 1987; pp 447-520; Dhar, S.; Kestner, N. R. Phys. Rev. A 1988, 38, 1111. Tomonari, M.; Tatewaki, H. J. Chem. Phys. 1988, 88, 1828. Pavão, A. C.; Taft, C. A.; Hammond, B. L.; Lester, W. A., Jr. Phys. Rev. B 1989, 40, 2879. Noro, T.; Ballard, C.; Palmer, M. H.; Tatewaki, H. J. Chem. Phys. 1994, 100, 452. Yanasigava, S.; Tsuneda, T.; Hirao, K. J. Chem. Phys. 2000, 112, 545. Barden, C. J.; Riensta-Kiracofe, J. C.; Schaefer, H. F., III J. Chem. Phys. 2000, 113, 690.
36. Morse, M. D. Chem. Rev. 1986, 86, 1049. Salahub, D. R. In Ab Initio Methods in Quantum Chemistry - II, Lawley, K. P., Ed.; Wiley: New York, 1987; pp 447-520; Dhar, S.; Kestner, N. R. Phys. Rev. A 1988, 38, 1111. Tomonari, M.; Tatewaki, H. J. Chem. Phys. 1988, 88, 1828. Pavão, A. C.; Taft, C. A.; Hammond, B. L.; Lester, W. A., Jr. Phys. Rev. B 1989, 40, 2879. Noro, T.; Ballard, C.; Palmer, M. H.; Tatewaki, H. J. Chem. Phys. 1994, 100, 452. Yanasigava, S.; Tsuneda, T.; Hirao, K. J. Chem. Phys. 2000, 112, 545. Barden, C. J.; Riensta-Kiracofe, J. C.; Schaefer, H. F., III J. Chem. Phys. 2000, 113, 690.
37. Morse, M. D. Chem. Rev. 1986, 86, 1049. Salahub, D. R. In Ab Initio Methods in Quantum Chemistry - II, Lawley, K. P., Ed.; Wiley: New York, 1987; pp 447-520; Dhar, S.; Kestner, N. R. Phys. Rev. A 1988, 38, 1111. Tomonari, M.; Tatewaki, H. J. Chem. Phys. 1988, 88, 1828. Pavão, A. C.; Taft, C. A.; Hammond, B. L.; Lester, W. A., Jr. Phys. Rev. B 1989, 40, 2879. Noro, T.; Ballard, C.; Palmer, M. H.; Tatewaki, H. J. Chem. Phys. 1994, 100, 452. Yanasigava, S.; Tsuneda, T.; Hirao, K. J. Chem. Phys. 2000, 112, 545. Barden, C. J.; Riensta-Kiracofe, J. C.; Schaefer, H. F., III J. Chem. Phys. 2000, 113, 690.
38. Tatewaki, H.; Tomonari, M.; Nakamura, T. J. Chem. Phys. 1988, 88, 6419.
39. Dunlap, B. I. Phys. Rev. A 1990, 41, 5691.
40. Chen, J. L.; Wang, C. S.; Jackson, K. A.; Pederson, M. R. Phys. Rev. B 1991, 44, 6558.
41. Cheng, H.-P.; Ellis, D. E. J. Chem. Phys. 1991, 94, 3735.
42. Castro, M.; Salahub, D. R. Phys. Rev. B 1994, 49, 11842.
43. Gong, X. G.; Zheng, Q. Q. J. Phys. Condens. Matter 1995, 7, 2421.
44. Ballone, P.; Jones, R. O. Chem. Phys. Lett. 1995, 233, 632.
45. Castro, M. Int. J. Quantum Chem. 1997, 64, 223.
46. Oda, T.; Pasquarello, A.; Car, R. Phys. Rev. Lett. 1998, 80, 3622.
47. Castro, M.; Jamorski, K.; Salahub, D. R. Chem. Phys. Lett. 1997, 271, 133.
48. Gutsev, G. L.; Khanna, S. N.; Jena, P. Phys. Rev. B 2000, 62, 1604.
49. Diéguez, O.; Alemany, M. M. G.; Rey, C.; Ordejón, P.; Gallego, L. J. Phys. Rev. B 2001, 63, 205407.
50. Gutsev, G. L. Phys. Rev. B 2002, 65, 132417.
51. Bobadova-Parvanova, P.; Jackson, K. A.; Srinivas, S.; Horoi, M.; Köhler, C.; Seifert, G. J. Chem. Phys. 2002, 116, 3576.
52. Christensen, O. B.; Cohen, M. L. Phys. Rev. B 1993, 47, 13643.
53. Andriotis, A. N.; Menon, M. Phys. Rev. B 1998, 57, 10069.
54. Duan, H. M.; Zheng, Q. Q. Phys. Lett. A 2001, 280, 333.
55. Chrétien, S.; Salahub, D. R. Phys. Rev. B 2002, 66, 155425.
56. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. A 1965, 140, 1133.
57. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098.
58. Perdew, J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1992, 45, 13244.
59. Slater, J. C. Quantum Theory of Molecular and Solids. Vol. 4: The Self-Consistent Field for Molecular and Solids; McGraw-Hill: New York, 1974.
60. Vosko, S. H.; Wilk, L.; Nusair, M. Can. J. Phys. 1980, 58, 1200.
61. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
62. Stevens, P. J.; Devlin, F. J.; Chablowski, C. F.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11623.
63. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
64. Perdew, J. P. Phys. Rev. B 1986, 33, 8822.
65. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865.
66. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Zakrzewski, V. G.; Montgomery, J. A., Jr.; Stratmann, R. E.; Burant, J. C.; Dapprich, S.; Millam, J. M.; Daniels, A. D.; Kudin, K. N.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Tomasi, J.; Barone, V.; Cossi, M.; Cammi, R.; Mennucci, B.; Pomelli, C.; Adamo, C.; Clifford, S.; Ochterski, J.; Petersson, G. A.; Ayala, P. Y.; Cui, Q.; Morokuma, K.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Cioslowski, J.; Ortiz, J. V.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Gonzalez, C.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B. G.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A. Gaussian 98, revision A.11; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1998.
67. Wachters, A. J. H. J. Chem. Phys. 1970, 52, 1033.
68. Hay, P. J. J. Chem. Phys. 1977, 66, 4377.
69. Raghavachari, K.; Trucks, G. W. J. Chem. Phys. 1989, 91, 1062.
70. Gutsev, G. L.; Bauschlicher, C. W., Jr. J. Phys. Chem. 2003, 197, 4755.
71. Ricca, A.; Bauschlicher, C. W., Jr. Theor. Chem. Acc. 2001, 106, 314.
72. Reed, A. E.; Weinstock, R. B.; Weinhold, F. J. Chem. Phys. 1985, 83, 735.
73. Reed, A. E.; Curtiss, L. A.; Weinhold, F. Chem. Rev. 1988, 88, 899.
74. Hübner, O.; Sauer, J. Chem. Phys. Lett. 2002, 358, 442.
75. Bauschlicher, C. W., Jr.; Ricca, A. Mol. Phys. 2002, 101, 93.
76. Gutsev, G. L.; Khanna, S. N.; Jena, P. Chem. Phys. Lett. 2001, 345, 481.
77. Gutsev, G. L.; Bauschlicher, C. W., Jr.; Andrews, L. Structure and chemical bonding of 3d-metal anions. In Theoretical Prospects of Negative Ions;. Kalcher, J., Ed.; Research Signpost: Trivandrum, India, 2002; p 43-60.
78. Morse, M. D. In Advances in Metal and Semiconductor Clusters; JAI Press Inc.: Greenwich, CT, 1993; Vol. 1, pp 83-121.
79. Tremblay, B.; Manceron, L.; Gutsev, G. L.; Andrews, L. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 10525.
80. Tremblay, B.; Manceron, L.; Gutsev, G. L.; Andrews, L.; Partridge, H., III J. Chem. Phys. 2002, 117, 8479.
81. Martin, J. M. L.; Bauschlicher, C. W., Jr.; Ricca, A. Comput. Phys. Commun. 2001, 133, 189.
82. Gutsev, G. L.; Bauschlicher, C. W., Jr., to be published.
83. Gutsev, G. L.; Bauschlicher, C. W., Jr., Theor. Chem. Acc. 2002, 106, 27.