Réactivité et propriétés électroniques desnanoclustersbimétalliques CuM (M = Ni et Mn)

Abstract

Les propriétés physicochimiques des clustersCuM (M= Ni et Mn)ont été systématiquement étudiées à l'aide de la théorie de la densité fonctionnelle (DFT). Lastabilité des clusters binaires a été étudiée en termes des énergies de liaisons (Eb), les différences d'énergies au second ordre(Δ2E), les énergies de fragmentation et les écarts énergétiques HOMO-LUMO (Eg). Les résultats obtenus pour les clusters CuNinrévèlent que les clusters Ni4Cu, Ni5Cu et Ni7Cu sont plus stables que tous les autres clusters. Un écart plus important entre HOMO et LUMO a été observé pour le cluster Ni5Cu (2.265 eV), indiquant une grande stabilité chimique pour ce cluster. Les calculs du magnétisme montrent que le moment magnétique est principalement localisé sur les atomes de Ni, etla contribution de l'atome de Cu dans le moment magnétique des clusters a été trouvée presque négligeable. Les résultats obtenus pour lesclusters CunMn montrent que les clusters Cu6Mn et Cu9Mn sont plus stables chimiquement que les autres clusters. Les écarts énergétiques HOMO-LUMO de ces clusters varient entre 0.471 et 2.444 eV, ce qui suggère un caractère semi-conducteur des clusters binaires. La fonction de Fukui condensée (fk+)a été aussi calculée pour les clusters CunMn, et les résultats obtenus révèlent que la réactivité est fortement localisée sur l'atome de Mn. Pour le magnétisme des clusters CunMn, l'analyse des résultats indique que lemoment magnétique des clustersprovient essentiellement de l'atome de Mn.