Эффективные заряды ионов An в AnO2 (An = Th ‒ Lr)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Релятивистским методом дискретного варьирования в кластерном приближении МО ЛКАО (молекулярные орбитали как линейные комбинации атомных орбиталей) рассчитано электронное строение AnO2 (An = Th ‒ Lr) и структура рентгеновских фотоэлектронных спектров их валентных электронов. Эта структура находится в удовлетворительном согласии с имеющимися экспериментальными спектрами. Эффективные заряды QAn ионов An в AnO2 определены как разность между числом электронов в нейтральном атоме An и количеством электронов в ионе актиноида в кластере AnO8. Получена зависимость эффективных зарядов QAn в AnO2 от атомного номера Z. Найденные величины 0.42 е < QAn < 1.04 е существенно отличаются от величины QAn(IV) = 4 е, найденной в ионном приближении. Предполагается, что это связано со значительными эффектами ковалентности в AnO2, связанными с перекрыванием не только An 6d, но и An 6p и An 5f АО с орбиталями кислорода. Отмечается качественное согласие между полученными величинами QAn и значениями химических сдвигов (несколько эВ) линий остовных 4f-электронов актиноидов в спектрах РФЭС диоксидов по отношению к металлам.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Ю. А. Тетерин

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова; НИЦ “Курчатовский институт”

Email: antonxray@yandex.ru
Russian Federation, Москва, 119991; Москва, 123182

А. Е. Путков

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: antonxray@yandex.ru
Russian Federation, Москва, 123182

М. В. Рыжков

Институт химии твёрдого тела Уральского отделения Российской академии наук

Email: antonxray@yandex.ru
Russian Federation, Екатеринбург, 620990

А. Ю. Тетерин

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Author for correspondence.
Email: antonxray@yandex.ru
Russian Federation, Москва, 123182

К. Е. Иванов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: antonxray@yandex.ru
Russian Federation, Москва, 123182

С. Н. Калмыков

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: antonxray@yandex.ru
Russian Federation, Москва, 119991

В. Г. Петров

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: antonxray@yandex.ru
Russian Federation, Москва, 119991

References

  1. Rai B.K., Bretana A., Morrison G. et al. // Rep. Prog. Phys. 2024. V. 87. № 6. P. 066501. https://doi.org/10.1088/1361–6633/ad38cb
  2. Pereiro F.A., Galley S.S., Jackson J.A. et al. // Inorg. Chem. 2024. V. 63. P. 9687. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.3c03828
  3. Legg F., Harding L.M., Lewis J.C. et al. // Thin Solid Films. 2024. V. 790. P. 140194. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2023.140194
  4. Химия актинидов. Т. 1. / Редакторы Дж. Кац, Г. Сиборг, Л. Морсс. Перевод на русский под ред. Б.Ф. Мясоедова, М: Мир, 1991. 525 с. (The chemistry of the actinide elements, V. 1, Edited by J.J. Katz, G.T. Seaborg, L.R. Morss. London-New York: 1986 Chapman and Hall).
  5. Нефедов В.И. Рентгеноэлектронная спектроскопия химических соединений. М: Химия, 1984. 256 с.
  6. Тетерин Ю.А., Баев А.С. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия соединений легких актиноидов. М.: ЦНИИатоминформ, 1986. 103 с.
  7. Teterin Yu.A., Teterin A. Yu. // Russ. Chem. Rev. 2004. V. 73. P. 541. https://doi.org/10.1070/RC2004v073n06ABEH000821
  8. Teterin Yu.A., Teterin A. Yu., Ivanov K.E. et al. // Phys. Rev. B. 2014. V. 89. P. 035102. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.89.035102
  9. Teterin Yu.A., Maslakov K.I., Teterin A. Yu. et al. // Ibid. 2013. V. 87. P. 245108. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.87.245108
  10. Prodan I.D., Scuseria G.E., Martin R.L. // Ibid. 2007. V. 76. P. 033101. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.76.033101
  11. Wen X.-D., Martin R.L., Henderson T.M., Scuseria G.E. // Chem. Rev. 2013. V. 113. P. 1063. https://doi.org/10.1021/cr300374y
  12. Teterin A.Y., Ryzhkov M.V., Teterin Y.A. et al. // Radiochemistry. 2009. V. 51. P. 560.
  13. Maslakov K.I., Teterin Yu.A., Ryzhkov M.V. et al. // Int. J. Quant. Chem. 2019. V. 119. № 24. P. e26040qua.26040. https://doi.org/10.1002/qua.26040
  14. Teterin Y.A., Maslakov K.I., Ryzhkov M.V. et al. // Nucl. Techn. & Rad. Prot. 2015. V. 30. № 2. P. 83. https://doi.org/10.2298/NTRP1502083T
  15. Mulliken R.S. // Annu. Rev. Phys. Chem. 1978. V. 29. P. 1. https://doi.org/10.1146/annurev.pc.29.100178.000245
  16. Bader R.F.W. // Acc. Chem. Res. 1975. V. 8. P. 34. https://doi.org/10.1021/ar50085a005
  17. Bader R.F.W., Anderson S.G., Duke A.J. // J. Amer. Chem. Soc. 1979. V. 101. P. 1389. https://doi.org/10.1021/ja00500a006
  18. Ryzhkov M.V. // J. of Struct. Chem. 1998. V. 39. № 6. P. 933. https://doi.org/10.1007/BF02903608
  19. Rosen A., Ellis D.E. // J. Chem. Phys. 1975. V. 62. P. 3039. https://doi.org/10.1063/1.430892
  20. Adachi H. // Technol. Reports Osaka Univ. 1977. V. 1392. P. 569.
  21. Gunnarsson O., Lundqvist B.I. // Phys. Rev. B. 1976. V. 13. P. 4274. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.13.4274
  22. Pyykko P., Toivonen H. // Acta Acad. Aboensis, Ser. B. 1983. V. 43. P. 1.
  23. Varshalovish D.A., Moskalev A.N., Khersonskii V.K. Quantum Theory of Angular Momentum. World Scientific, Singapore. 1988. 439 p.
  24. Kelly P.J., Brooks M.S., Allen R. // J. de Physique. Colloque C4, supplément au n 4. 1979. V. 40. C4–184. https://doi.org/10.1051/jphyscol:1979458
  25. Gubanov V.A., Rosen A., Ellis D.E. // J. Phys. Chem. Solids. 1979. V. 40. P. 17. https://doi.org/10.1016/0022-3697(79)90090-8
  26. Maslakov K.I., Teterin Yu.A., Ryzhkov M.V. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2018. V. 20. № 23. P. 16167. https://doi.org/10.1039/c8cp01442f
  27. Макаров Л.Л., Каразия Р.И., Батраков Ю.Ф. и др. // Радиохимия. 1978. Т. 1. С. 116.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Effective charges of actinoid ions QAn, + in AnO2 (An = Th - Lr).

Download (64KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences