Distinguishing the Geometric and Electronic Structures of Actinide Carbides AnxC8 (An = Th, U; x = 2, 3) through Exchange Interactions

超级交换 电子结构 化学 锕系元素 磁矩 波函数 自旋(空气动力学) 原子物理学 反铁磁性 凝聚态物理 物理 结晶学 计算化学 无机化学 热力学
作者
Shu‐Xian Hu,Haitao Liu,Lingzhi Cao,Xiaotong Chen,Pengfei Guan,Ping Zhang
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry A [American Chemical Society]
卷期号:128 (5): 829-839
标识
DOI:10.1021/acs.jpca.3c06060
摘要

Global-minimum optimizations combined with relativistic quantum chemistry calculations have been performed to characterize the ground-state stable structures of four titled compounds and to analyze the bonding properties. Th2C8 was identified as being a ThC4–Th(C2)2 structure, U2C8 has been found to favor the U–U(C8) structure, and both Th3C8 and U3C8 adopt the (AnC3)2–(AnC2) structure. Then, the wave function analyses reveal that the interactions between the Th 7s-based orbital and the σg molecular orbital of the C2 unit compensate for the excitation energy of 7s16d1 → 6d2 and lead to the stabilization of two Th(IV)s in the ThC4–Th(C2)2 structure. It also reveals that the U species exhibit magnetic exchange coupling behavior in UxC8, for instance, as seen in the direct interaction of U2C8 and the superexchange pathway of U3C8, which effectively stabilizes their low-spin states. This interpretation indicates that the geometric and electronic structures of AnxC8 species are largely influenced by the local magnetic moment and spin correlation.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
rwSSS发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
邓洁宜完成签到,获得积分10
2秒前
camelnuaa完成签到,获得积分10
3秒前
巴斯光年发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
早起完成签到,获得积分10
3秒前
完美梦之完成签到,获得积分10
4秒前
Aurora.H完成签到,获得积分10
4秒前
高高的咖啡豆完成签到 ,获得积分10
5秒前
浅色西完成签到,获得积分10
5秒前
飞鹰发布了新的文献求助10
6秒前
潜竹完成签到,获得积分10
8秒前
开放飞阳完成签到,获得积分10
8秒前
昏睡的柜子完成签到,获得积分10
8秒前
WULAVIVA完成签到,获得积分10
9秒前
欣喜盼晴完成签到,获得积分10
9秒前
张华丽发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
胡江完成签到 ,获得积分10
12秒前
medmi完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
zxdzaz完成签到 ,获得积分10
14秒前
邓大瓜完成签到,获得积分10
14秒前
Allen发布了新的文献求助10
14秒前
仇敌克星完成签到,获得积分10
15秒前
Syu完成签到,获得积分10
16秒前
科研通AI6.2应助真真采纳,获得30
16秒前
Asumita完成签到,获得积分10
17秒前
gulin完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
DrPika完成签到,获得积分10
18秒前
QAQ完成签到,获得积分10
19秒前
瘦瘦书本完成签到,获得积分10
19秒前
how完成签到 ,获得积分10
20秒前
e麓绝尘完成签到 ,获得积分0
20秒前
秋风之墩完成签到,获得积分10
20秒前
mayberichard完成签到,获得积分10
20秒前
谨慎凝旋完成签到,获得积分10
20秒前
louis完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6515795
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8308812
关于积分的说明 17758156
捐赠科研通 5617827
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2925152
邀请新用户注册赠送积分活动 1902123
关于科研通互助平台的介绍 1763488