潜在的分子半导体器件：比公认 cyclo-C18 具有更高稳定性与芳香性的 cyclo-Cn (n = 10 和 14)
材料科学
2020-02-13 v1 介观与纳米尺度物理
化学物理
计算物理
摘要
实验中成功分离出 cyclo-C18 意味着碳环的开创性时代。本文中，我们利用密度泛函理论研究了 cyclo-Cn (4 n 34) 的热力学稳定性。当 n = 4N + 2 (N 为整数) 时，cyclo-Cn (10 n 34) 在热力学上稳定。特别地，cyclo-C10 和 cyclo-C14 在热力学、动力学、动力学稳定性和光学上优于 cyclo-C18，是零维碳环的候选者。cyclo-C10、cyclo-C14 和 cyclo-C18 中的碳原子为 sp 杂化。cyclo-C14 和 cyclo-C18 具有交替的异常单键和三键，而 cyclo-C10 具有等长的键。具有大芳香性的 cyclo-C10、cyclo-C14 和 cyclo-C18 具有彼此垂直的面外和面内 pi 体系。面外和面内 pi 体系中的 pi 电子数遵循 Huckel 规则。模拟的 UV-vis-NIR 光谱表明 cyclo-C14 和 cyclo-C18 具有相似的电子结构。
引用
@article{arxiv.2002.04765,
title = {Potential molecular semiconductor devices: cyclo-Cn (n = 10 and 14) with higher stabilities and aromaticities than acknowledged cyclo-C18},
author = {Meng-Yang Li and Zhibin Gao and Yan-Bo Han and Yao-Xiao Zhao and Kun Yuan and Shigeru Nagase and Masahiro Ehara and Xiang Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.04765},
year = {2020}
}
备注
23 pages, 6 figures, 1 table