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成尘金属氧化物团簇的电离能

星系天体物理 2021-08-11 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

恒星尘埃颗粒主要由形成于富氧 AGB 星周包层中的矿物性无机物质组成。然而,尘埃合成的初始阶段,即其成核过程,尚不明确。特别是,由分子团簇代表的成核物种的化学性质尚不确定。我们通过密度泛函理论研究了四种不同金属氧化物团簇的垂直和绝热电离能。它们包括氧化镁 (MgO)n_n、一氧化硅 (SiO)n_n、氧化铝 (Al2_2O3_3)n_n 和二氧化钛 (TiO2_2)n_n 团簇,其化学计量大小为 nn=1-8。氧化镁、氧化铝和二氧化钛团簇的电离能相对于团簇大小 nn 变化较小:(MgO)n_n 为 7.1-8.2 eV,(Al2_2O3_3)n_n 为 8.9-10.0 eV,(TiO2_2)n_n 为 9.3-10.5 eV。相比之下,(SiO)n_n 的电离能随大小 nn 减小,从 nn=1 时的 11.5 eV 降至 nn=8 时的 6.6 eV。因此,我们设定了中性金属氧化物团簇在辐射或高温下保持电离的稳定性极限,以及通过中性-中性反应进行成核的约束条件。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.04618,
  title  = {The Ionization Energies of Dust-Forming Metal Oxide Clusters},
  author = {David Gobrecht and Jan Philip Sindel and Helena Lecoq-Molinos and Leen Decin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.04618},
  year   = {2021}
}

备注

11 pages, accepted for publication in Universe (MDPI)