Computational prediction of structures and optical excitations for nanoscale ultrasmall ZnS and CdSe clusters

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 9, Issue 8, 2013, Pages 3581-3596

  Nguyen, Kiet A ^a,b   Pachter, Ruth ^a   Day, Paul N ^a,c  

^a AIR FORCE RESEARCH LABORATORY   (United States)

^b UES INC   (United States)

^c GENERAL DYNAMICS   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84882295344     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct4001944     Document Type: Article

References (80)

1. Brus, L. E. J. Chem. Phys. 1984, 80, 4403
2. Brus, L. J. Phys. Chem. 1986, 90, 2555
3. Alivisatos, A. P.; Harris, A. L.; Levinos, N. J.; Steigerwald, M. L.; Brus, L. E. J. Chem. Phys. 1988, 89, 4001
4. Murray, C. B.; Norris, D. J.; Bawendi, M. G. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 8706
5. Scholes, G. D. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 1157
6. He, G. S.; Yong, K.-T.; Zheng, Q.; Sahoo, Y.; Baev, A.; Ryasnyanskiy, A. I.; Prasad, P. N. Opt. Express 2007, 15, 12818
7. Padilha, L. A.; Fu, J.; Hagan, D. J.; W., V. S. E.; Cesar, C. L.; Barbosa, L. C.; Cruz, C. H. B.; Buso, D.; Martucci, A. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2007, 75, 075325/1
8. Cossairt, B. M.; Owen, J. S. Chem. Mater. 2011, 23, 3114
9. Newton, J. C.; Ramasamy, K.; Mandal, M.; Joshi, G. K.; Kumbhar, A.; Sardar, R. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 4380
10. Kasuya, A.; Sivamohan, R.; Barnakov, Y. A.; Dmitruk, I. M.; Nirasawa, T.; Romanyuk, V.; Kumar, V.; Mamykin, S. V.; Tohji, K.; Jeyadevan, B.; Shinoda, K.; Kudo, T.; Terasaki, O.; Liu, Z.; Belosludov, R. V.; Sundararajan, V.; Kawazoe, Y. Nat. Mater. 2004, 3, 99
11. Wang, Y.; Liu, Y.-H.; Zhang, Y.; Wang, F.; Kowalski, P. J.; Rohrs, H. W.; Loomis, R. A.; Gross, M. L.; Buhro, W. E. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 6154
12. Liu, Y.-H.; Wang, F.; Wang, Y.; Gibbons, P. C.; Buhro, W. E. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 17005
13. Chestnoy, N.; Hull, R.; Brus, L. E. J. Chem. Phys. 1986, 85, 2237
14. Park, Y.-S.; Dmytruk, A.; Dmitruk, I.; Kasuya, A.; Okamoto, Y.; Kaji, N.; Tokeshi, M.; Baba, Y. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 18834
15. Rossetti, R.; Hull, R.; Brus, L. E. J. Chem. Phys. 1985, 82, 522
16. Nakaoka, Y.; Nosaka, Y. Langmuir 1997, 13, 708
17. Yu, K. Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) 2012, 24, 1123
18. Evans, C. M.; Love, A. M.; Weiss, E. A. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 17298
19. Liu, C.; Chung, S.-Y.; Lee, S.; Weiss, S.; Neuhauser, D. J. Chem. Phys. 2009, 131, 174705
20. Troparevsky, M. C.; Kronik, L.; Chelikowsky, J. R. Phys. Rev. B 2001, 65, 033311/1
21. Chung, S.-Y.; Lee, S.; Liu, C.; Neuhauser, D. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 292
22. Kim, H.-S.; Jang, S.-W.; Chung, S.-Y.; Lee, S.; Lee, Y.; Kim, B.; Liu, C.; Neuhauser, D. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 471
23. Nguyen, K. A.; Day, P. N.; Pachter, R. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 16197
24. Lim, E.; Kuznetsov, A. E.; Beratan, D. N. Chem. Phys. 2012, 407, 97
25. Kuznetsov, A. E.; Balamurugan, D.; Skourtis, S. S.; Beratan, D. N. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 6817
26. Yang, P.; Tretiak, S.; Ivanov, S. J. Cluster Sci. 2011, 22, 405
27. Fischer, S. A.; Crotty, A. M.; Kilina, S. V.; Ivanov, S. A.; Tretiak, S. Nanoscale 2012, 4, 904
28. Albert, V. V.; Ivanov, S. A.; Tretiak, S.; Kilina, S. V. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 15793
29. Kilina, S.; Ivanov, S.; Tretiak, S. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 7717
30. Del Ben, M.; Havenith, R. W. A.; Broer, R.; Stener, M. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 16782
31. Jose, R.; Zhanpeisov, N. U.; Fukumura, H.; Baba, Y.; Ishikawa, M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 629
32. Matxain, J. M.; Mercero, J.; Fowler, J. E.; Ugalde, J. M. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 10502
33. Sanville, E.; Burnin, A.; BelBruno, J. J. J. Phys. Chem. A. 2006, 110, 2378
34. Jha, P. C.; Seal, P.; Sen, S.; Agren, H.; Chakrabarti, S. Comput. Mater. Sci. 2008, 44, 728
35. Deglmann, P.; Ahlrichs, R.; Tsereteli, K. J. Chem. Phys. 2002, 116, 1585
36. Botti, S.; Marques, M. A. L. Phys. Rev. B 2007, 75, 035311
37. Romanyuk, V. R.; Dmitruk, I. M.; Barnakov, Y. A.; Belosludov, R. V.; Kasuya, A. J. Nanosci. Nanotechnol. 2009, 9, 2111
38. Voznyy, O. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 15927
39. Puzder, A.; Williamson, A. J.; Gygi, F.; Galli, G. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 217401
40. Azpiroz, J. M.; Lopez, X.; Ugalde, J. M.; Infante, I. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 2740
41. Malloci, G.; Chiodo, L.; Rubio, A.; Mattoni, A. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 8741
42. Azpiroz, J. M.; Infante, I.; Lopez, X.; Ugalde, J. M.; De, A. F. J. Mater. Chem. 2012, 22, 21453
43. Zwijnenburg, M. A.; Illas, F.; Bromley, S. T. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 9311
44. Zwijnenburg, M. A.; Sousa, C.; Illas, F.; Bromley, S. T. J. Chem. Phys. 2011, 134, 064511/1
45. Zwijnenburg, M. A. Nanoscale 2011, 3, 3780
46. Hamad, S.; Catlow, C. R. A.; Spano, E.; Matxain, J. M.; Ugaldeora, J. M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 2703
47. Spano, E.; Hamad, S.; Catlow, C. R. A. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 10337
48. Matxain, J. M.; Irigoras, A.; Fowler, E. J.; Ugalde, J. M. Phys. Rev. A 2000, 63, 013202
49. Matxain, J. M.; Irigoras, A.; Fowler, J. E.; Ugalde, J. M. Phys. Rev. A 2001, 64, 013201
50. Hirata, S.; Fan, P.-D.; Auer, A.; Nooijen, M.; Piecuch, P. J. Chem. Phys. 2004, 121, 12197
51. Christiansen, O.; Koch, H.; Jorgensen, P. Chem. Phys. Lett. 1995, 243, 409
52. Balabanov, N. B.; Peterson, K. A. J. Chem. Phys. 2005, 123, 064107
53. Martin, J. M. L.; Sundermann, A. J. Chem. Phys. 2001, 114, 3408
54. Vailev, 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.; de Jong, W. A. Comput. Phys. Commun. 2010, 181, 1477
55. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. 1965, 140, A1133
56. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian, A.11.4 ed.; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 2003.
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.; Windus, T. L.; Dupuis, M.; Montgomery, J. A. J. Comput. Chem. 1993, 14, 1347
58. Nguyen, K. A.; Day, P. N.; Pachter, R. J. Chem. Phys. 2011, 135, 074109/1
59. Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Barone, V. J. Chem. Phys. 2002, 117, 43
60. Cossi, M.; Barone, V. J. Chem. Phys. 2001, 115, 4708
61. Nguyen, K. A.; Day, P. N.; Pachter, R. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 13943
62. Andrae, D.; Haeussermann, U.; Dolg, M.; Stoll, H.; Preuss, H. Theor. Chim. Acta 1990, 77, 123
63. Bergner, A.; Dolg, M.; Kuchle, W.; Stoll, H.; Preuss, H. Mol. Phys. 1993, 80, 1431
64. Dolg, M.; Wedig, U.; Stoll, H.; Preuss, H. J. Chem. Phys. 1987, 86, 866
65. Hehre, W. J.; Ditchfield, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1972, 56, 2257
66. Francl, M. M.; Petro, W. J.; Hehre, W. J.; Binkley, J. S.; Gordon, M. S.; DeFrees, D. J.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1982, 77, 3654
67. Kumbhojkar, N.; Nikesh, V. V.; Kshirsagar, A.; Mahamuni, S. J. Appl. Phys. 2000, 88, 6260
68. Nikesh, V. V.; Dharmadhikari, A.; Ono, H.; Nozaki, S.; Kumar, G. R.; Mahamuni, S. Appl. Phys. Lett. 2004, 84, 4602
69. Mahamuni, S.; Khosravi, A. A.; Kundu, M.; Kshirsagar, A.; Bedekar, A.; Avasare, D. B.; Singh, P.; Kulkarni, S. K. J. Appl. Phys. 1993, 73, 5237
70. Burnin, A.; Sanville, E.; BelBruno, J. J. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 5026
71. Pal, S.; Sharma, R.; Goswami, B.; Sarkar, P.; Bhattachryya, S. P. J. Chem. Phys. 2009, 130, 214703
72. Inerbaev, T. M.; Masunov, A. E.; Khodaker, S. I.; Dobrinescu, A.; Plamada, A.-V.; Kawazoe, Y. J. Chem. Phys. 2009, 131, 044106
73. Troparevsky, M. C.; Kronik, L.; Chelikowsky, J. R. J. Chem. Phys. 2003, 119, 2284
74. Matxain, J. M.; Eriksson, L. A.; Mercero, J. M.; Ugalde, J. M.; Spano, E.; Hamad, S.; Catlow, C. R. A. Nanotechnology 2006, 17, 4100
75. Shevlin, S. A.; Guo, Z. X.; van Dam, H. J. J.; Sherwood, P.; Catlow, C. R. A.; Sokol, A. A.; Woodley, S. M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 1944
76. Wang, B.; Wang, X.; Zhao, J. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 5741
77. Yang, P.; Tretiak, S.; Masunov, A. E.; Ivanov, S. J. Chem. Phys. 2008, 129, 074709/1
78. Yu, J. H.; Liu, X.; Kweon, K. E.; Joo, J.; Park, J.; Ko, K.-T.; Lee, D. W.; Shen, S.; Tivakornsasithorn, K.; Son, J. S.; Park, J.-H.; Kim, Y.-W.; Hwang, G. S.; Dobrowolska, M.; Furdyna, J. K.; Hyeon, T. Nat. Mater. 2009, 9, 47
79. Ptatschek, V.; T., S.; Lerch, M.; Muller, G.; Spanhel, L.; Emmerling, A.; Fricke, J.; Foitzik, A. H.; Langer, E. Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 1998, 102, 85
80. Meulenberg, R. W.; Lee, J. R. I.; Wolcott, A.; Zhang, J. Z.; Terminello, L. J.; van, B. T. ACS Nano 2009, 3, 325