Optical excitations in hematite (α-Fe2O3) via embedded cluster models: A CASPT2 study

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 115, Issue 42, 2011, Pages 20795-20805

  Liao, Peilin ^a   Carter, Emily A ^b  

^a PRINCETON UNIVERSITY   (United States)

^b Princeton University   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COMPLETE ACTIVE SPACE; COMPLETE ACTIVE SPACE SELF-CONSISTENT FIELDS; ELECTRON ENERGIES; EMBEDDED CLUSTERS; ENERGY DIFFERENCES; EXCHANGE-CORRELATION FUNCTIONALS; LIGAND FIELD; LIGAND-TO-METAL CHARGE TRANSFERS; MOLECULAR ORBITAL STUDIES; OPTICAL EXCITATIONS; OPTICAL SPECTRA; OPTICAL SPECTROSCOPY; PHOTOANODE; SECOND ORDER PERTURBATION THEORY; SPIN STATE; WATER SPLITTING;

CHARGE TRANSFER; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; EXCITED STATES; ION EXCHANGE; IRON ORES; LIGANDS; MEAN FIELD THEORY; MOLECULAR ORBITALS; PERTURBATION TECHNIQUES; PHOTOEXCITATION; SOLAR ENERGY;

HEMATITE;

EID: 80054893028     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp206991v     Document Type: Article

References (83)

1. Crabtree, G. W.; Lewis, N. S. Phys. Today 2007, 60, 37-42
2. Sivula, K.; Le Formal, F.; Grätzel, M. ChemSusChem 2011, 4, 432-449
3. Merchant, P.; Collins, R.; Kershaw, R.; Dwight, K.; Wold, A. J. Solid State Chem. 1979, 27, 307-315
4. Bak, T.; Nowotny, J.; Rekas, M.; Sorrell, C. C. Int. J. Hydrogen Energy 2002, 27, 991-1022
5. Kay, A.; Cesar, I.; Grätzel, M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 15714-15721
6. Cesar, I.; Sivula, K.; Kay, A.; Zboril, R.; Grätzel, M. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 772-782
7. Le Formal, F.; Grätzel, M.; Sivula, K. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1099-1107
8. Sivula, K.; Zboril, R.; Le Formal, F.; Robert, R.; Weidenkaff, A.; Tucek, J.; Frydrych, J.; Grätzel, M. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7436-7444
9. Hu, Y.-S.; Kleiman-Shwarsctein, A.; Stucky, G. D.; McFarland, E. W. Chem. Commun. 2009, 2652-2654
10. Hu, Y.-S.; Kleiman-Shwarsctein, A.; Forman, A. J.; Hazen, D.; Park, J.-N.; McFarland, E. W. Chem. Mater. 2008, 20, 3803-3805
11. Marusak, L. A.; Messier, R.; White, W. B. J. Phys. Chem. Solids 1980, 41, 981-984
12. Joly, A. G.; Williams, J. R.; Chambers, S. A.; Xiong, G.; Hess, W. P.; Laman, D. M. J. Appl. Phys. 2006, 99, 053521-053526
13. Morin, F. J. Phys. Rev. 1951, 83, 1005-1010
14. Gardner, R. F. G.; Moss, R. L.; Tanner, D. W. Br. J. Appl. Phys. 1966, 17, 55-61
15. Kennedy, J. H.; Shinar, R.; Ziegler, J. P. J. Electrochem. Soc. 1980, 127, 2307-2309
16. Kennedy, J. H.; Anderman, M.; Shinar, R. J. Electrochem. Soc. 1981, 128, 2371-2373
17. Mohanty, S.; Ghose, J. J. Phys. Chem. Solids 1992, 53, 81-91
18. Gardner, R. F. G.; Sweett, F.; Tanner, D. W. J. Phys. Chem. Solids 1963, 24, 1183-1186
19. Balberg, I.; Pinch, H. L. J. Magn. Magn. Mater. 1978, 7, 12-15
20. Chen, C. T.; Cahan, B. D. J. Opt. Soc. Am. 1981, 71, 932-934
21. Sherman, D. M.; Waite, T. D. Am. Mineral. 1985, 70, 1262-1269
22. Galuza, A. I.; Beznosov, A. B.; Eremenko, V. V. Low Temp. Phys. 1998, 24, 726-729
23. Debnath, N. C.; Anderson, A. B. J. Electrochem. Soc. 1982, 129, 2169-2174
24. Tossell, J. A.; Vaughan, D. J.; Johnson, K. H. Nat. Phys. Sci. 1973, 244, 42-45
25. Sherman, D. M. Phys. Chem. Miner. 1985, 12, 161-175
26. Stanton, J. F.; Bartlett, R. J. J. Chem. Phys. 1993, 98, 7029-7039
27. Dreuw, A.; Head-Gordon, M. Chem. Rev. 2005, 105, 4009-4037
28. Schreiber, M.; Silva-Junior, M. R.; Sauer, S. P. A.; Thiel, W. J. Chem. Phys. 2008, 128, 134110-134134
29. Chwee, T. S.; Carter, E. A. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 103-111
30. Huang, P.; Carter, E. A. Annu. Rev. Phys. Chem. 2008, 59, 261-290
31. Bagus, P. S.; Wahlgren, U. Mol. Phys. 1977, 33, 641-650
32. Pueyo, L.; Richardson, J. W. J. Chem. Phys. 1977, 67, 3577-3582
33. Pueyo, L.; Richardson, J. W. J. Chem. Phys. 1977, 67, 3583-3591
34. Janssen, G. J. M.; Nieuwpoort, W. C. Phys. Rev. B 1988, 38, 3449-3458
35. Rittner, F.; Fink, R.; Boddenberg, B.; Staemmler, V. Phys. Rev. B 1998, 57, 4160-4171
36. Huzinaga, S.; Seijo, L.; Barandiarán, Z.; Klobukowski, M. J. Chem. Phys. 1987, 86, 2132-2145
37. Seijo, L.; Barandiarán, Z.; Huzinaga, S. J. Chem. Phys. 1989, 91, 7011-7017
38. Shluger, A. L.; Sushko, P. V.; Kantorovich, L. N. Phys. Rev. B 1999, 59, 2417-2430
39. Sushko, P. V.; Shluger, A. L.; Catlow, C. R. A. Surf. Sci. 2000, 450, 153-170
40. Roos, B. O.; Taylor, P. R.; Siegbahn, P. E. M. Chem. Phys. 1980, 48, 157-173
41. Andersson, K.; Malmqvist, P.-Å.; Roos, B. O.; Sadlej, A. J.; Wolinski, K. J. Phys. Chem. 1990, 94, 5483-5488
42. Andersson, K.; Malmqvist, P.-Å.; Roos, B. O. J. Chem. Phys. 1992, 96, 1218-1226
43. Finley, J.; Malmqvist, P.-Å.; Roos, B. O.; Serrano-Andrés, L. Chem. Phys. Lett. 1998, 288, 299-306
44. Finger, L. W.; Hazen, R. M. J. Appl. Phys. 1980, 51, 5362-5367
45. Morin, F. J. Phys. Rev. 1950, 78, 819-820
46. Goodenough, J. B. Prog. Solid State Chem. 1971, 5, 145-399
47. Wadt, W. R.; Hay, P. J. J. Chem. Phys. 1985, 82, 284-298
48. Evjen, H. M. Phys. Rev. 1932, 39, 675-687
49. Mosey, N. J.; Liao, P.; Carter, E. A. J. Chem. Phys. 2008, 129, 014103-014115
50. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 299-310
51. Hehre, W. J. J. Chem. Phys. 1972, 56, 2257-2261
52. Bergner, A.; Dolg, M.; Küchle, W.; Stoll, H.; Preuß, H. Mol. Phys. 1993, 80, 1431-1441
53. Dolg, M.; Wedig, U.; Stoll, H.; Preuss, H. J. Chem. Phys. 1987, 86, 866-872
54. Siegbahn, P. E. M. Int. J. Quantum Chem. 1980, 18, 1229-1242
55. Phillips, R. A.; Buenker, R. J.; Bruna, P. J.; Peyerimhoff, S. D. Chem. Phys. 1984, 84, 11-19
56. Forsberg, N.; Malmqvist, P.-Å. Chem. Phys. Lett. 1997, 274, 196-204
57. Schmidt, M. W.; Baldridge, K. K.; Boatz, J. A.; Elbert, S. T.; Gordon, M. S.; Jensen, J. H.; Koseki, S.; Matsunaga, N.; Nguyen, K. A.; Su, S. J. Comput. Chem. 1993, 14, 1347-1363
58. Aquilante, F.; De Vico, L.; Ferré, N.; Ghigo, G.; Malmqvist, P.-Å.; Neogrády, P.; Pedersen, T. B.; Pitoňák, M.; Reiher, M.; Roos, B. O. J. Comput. Chem. 2010, 31, 224-247
59. Chwee, T. S.; Szilva, A. B.; Lindh, R.; Carter, E. A. J. Chem. Phys. 2008, 128, 224106-224114
60. Chwee, T. S.; Carter, E. A. J. Chem. Phys. 2010, 132, 074104-074113
61. Botch, B. H. J. Chem. Phys. 1981, 75, 3466-3476
62. Bauschlicher, C. W.; Siegbahn, P.; Pettersson, L. G. M. Theor. Chim. Acta 1988, 74, 479-491
63. Andersson, K.; Roos, B. O. Chem. Phys. Lett. 1992, 191, 507-514
64. Gilbert, B.; Frandsen, C.; Maxey, E. R.; Sherman, D. M. Phys. Rev. B 2009, 79, 035108-035114
65. Anisimov, V. I.; Zaanen, J.; Andersen, O. K. Phys. Rev. B 1991, 44, 943-954
66. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868
67. Henkelman, G.; Arnaldsson, A.; Jónsson, H. Comput. Mater. Sci. 2006, 36, 354-360
68. Hohenberg, P.; Kohn, W. Phys. Rev. 1964, 136, B864-B871
69. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. 1965, 140, A1133-A1138
70. Harvey, J. N. Annu. Rep. Prog. Chem., Sect. C: Phys. Chem. 2006, 102, 203-226
71. Perdew, J. P.; Ruzsinszky, A.; Tao, J.; Staroverov, V. N.; Scuseria, G. E.; Csonka, G. I. J. Chem. Phys. 2005, 123, 062201-062209
72. Valiev, M.; Bylaska, E. J.; Govind, N.; Kowalski, K.; Straatsma, T. P.; Van Dam, H. J. J.; Wang, D.; Nieplocha, J.; Apra, E.; Windus, T. L. Comput. Phys. Commun. 2010, 181, 1477-1489
73. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098-3100
74. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789
75. Perdew, J. P.; Chevary, J. A.; Vosko, S. H.; Jackson, K. A.; Pederson, M. R.; Singh, D. J.; Fiolhais, C. Phys. Rev. B 1992, 46, 6671-6687
76. Zhao, Y.; Schultz, N. E.; Truhlar, D. G. J. Chem. Theory Comput. 2006, 2, 364-382
77. Tao, J.; Perdew, J. P.; Staroverov, V. N.; Scuseria, G. E. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 146401-146404
78. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1372-1377
79. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652
80. Adamo, C.; Barone, V. J. Chem. Phys. 1999, 110, 6158-6170
81. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2006, 125, 194101-194118
82. Yanai, T.; Tew, D. P.; Handy, N. C. Chem. Phys. Lett. 2004, 393, 51-57
83. Rohrdanz, M. A.; Herbert, J. M. J. Chem. Phys. 2008, 129, 034107-034115