碳硅二炔结构及性质分子动力学模拟研究

采用基于量子力学的半经验哈密顿量的计算方法,即SCED-LCAO方法,模拟研究了碳硅二炔的稳定性结构、成键特点、电子结构等性质.得出其最稳定的结构是单层平面结构,晶格常数为12.251 A.它通过含有两个Si-C三键的链连接六元环构成.这种平面结构在很大高温范围内都可以保持其稳定特性,直到1520 K时,该基本结构才被破坏,且结构中出现四元环.体系温度低于1520 K时,均可通过降温,恢复其零温时的结构.研究还发现这种共轭结构中Si,C原子间存在稳定的sp杂化形式,对分布函数得出其键长为1.58 A左右.高温时sp杂化逐渐转变成其他杂化形式.计算结果表明,在零温下,该电中性系统中存在离域π键,使得系统中的Si-C键长呈现平均化趋势.研究表明,碳硅二炔的能隙为1.416 eV,LUMO,HOMO能级分别是0.386 eV和1.03 eV表明了其n型半导体特性.