В работе рассмотрены основные проблемы,возникающие при квантово-химическом моделировании комплексных ионов лантаноидов(Ln).Основную сложность представляет наличие у ионов Ln открытой 4/-оболочки,что приводит к большому количеству квазивырожденных электронных состояний,которые не могут быть корректно описаны одноконфигурационными методами.Проанализированы различные подходы к квантовохимическому моделированию систем,содержащих комплексы Ln.Рассмотрены базисные наборы,в которых 4f-электроны учитываются в явном виде(4f-in-valence)и базисы,в которых 4f-электроны учтены в эффективном остов-ном(под остовом понимается некоторое количество электронов,находящихся вблизи ядра и не участвующих в образовании химических связей)потенциале(4f-in-соге).Показано,что квантово-химический расчет методами Хартри-Фока и теории функционала плотности может приводить как к некорректному распределению электронной плотности комплекса,что характерно для базисов 4f-in-valence,так и к неверному описанию координационного числа комплексного иона при использовании базисных наборов 4f-in-core.Некорректное воспроизведение структуры комплексов,по-видимому,связано с невозможностью учесть при расчете взаимодействие 4/-орбиталей с полем лигандов.Тем не менее предложен подход,который заключается в использовании базиса 4f-in-core для атома самария совместно с фиксацией структуры комплекса.Это позволяет получить корректное воспроизведение состава первой координационной сферы комплексов и неискаженное электронное строение комплексной частицы.При этом наблюдется хорошее согласие результатов квантово-химического моделирования с экспериментальными данными.В работе показано,что использование базисов 4f-in-core также приводит к существенному уменьшению затрат машинного времени,что позволяет использовать эти базисы при массовых расчетах.Данный подход может быть расширен и для других Ln-co-держапщх модельных систем.
展开▼
机译：审查工作主要问题通过量子化学综合建模镧离子(Ln)。代表具有离子Ln开放4 / -外壳,导致大量квазивырожден电子的状态可以准确描述одноконфигурацион方法。各种квантовохимическ方针建模系统,包含情结Ln。4f电子计入显然残骸明白一些内核和附近的电子不参与教育化学联系)势(4f - in - sogo)。密度泛函理论可以驱动对有缺陷的电子分布密度情结,特征为基础4f - in - valence和错误的描述离子的配位数综合完毕情结相关,显然不可能考虑到计算互动4 / -轨道保罗配体。在于使用基线的方法4f - in - core为萨玛与原子固定结构建筑群。得到准确再现为第一个领域协调和情结电子结构综合不失真粒子。量子化学模拟结果实验数据。使用4f - in - core也导致基础车大大降低成本允许使用这些基础的时间大规模计算。
展开▼
Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им.И.В.Тананаева-обособленное подразделение Федерального исследовательского центра"Кольский научный центр Российской академии наук",Апатиты,Россия;
