Korean Journal of Crystallography (한국결정학회지)

Korean Crystallographic Association (한국결정학회)
권호 표지

Calculation on Electronic State and Chemical Bonding of $\beta$-$MnO_2$ by DV-X$\alpha$ Method

분자궤도계산법에 의한 $\beta$-$MnO_2$의 전자상태 및 화학결합 계산

  • 이동윤 (한국전기연구원 전자기소자연구그룹) ;
  • 김봉서 (한국전기연구원 전자기소자연구그룹) ;
  • 송재성 (한국전기연구원 전자기소자연구그룹) ;
  • 김현식 (㈜매트론)
  • Published : 2003.06.01
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Abstract

The electronic structure and chemical bonding of β-MnO₂ were theoretically investigated by DV-X/sub α/ (the discrete variation X/sub α/) method. which is a sort of the first principle molecular orbital method using Hatre-Fock-Slater approximation. The calculations on several cluster models having different sizes were carried out for the determination of a model suited for analyzing bulk state. The Mn/sub 15/O/sub 56/ model was selected as a sufficiently suitable model for the calculation of electronic state and chemical bonding by the comparison of the calculated XPS (X-ray photo-electron spectrum) and experimentally measured XPS. By using this model, the electron energy level, the density of state, the bond overlap population, the charge density distribution, and the net ionic transfer between cations and anions were calculated and discussed.

β-MnO₂ 전자상태와 화학결합을 하트리-폭-슬레이터 근사를 사용하는 제 1원리 분자 궤도법의 일종인 DV-X/sub α/ 법에 의해 이론적으로 조사하였다. 벌크상의 β-MnO₂에 대한 상태를 해석하기에 적합한 클러스터 모델을 결정하기 위하여, 여러 가지 다른 크기를 지닌 수종의 클러스터 모델들에 대한 계산을 행하였다. 실험적으로 측정된 XPS와 이론적으로 계산된 XPS를 비교함으로써, Mn/sub 15/O/sub 56/ 모델이 β-MnO₂의 전자 상태와 화학 결합을 계산하기에 가장 적합한 모델임을 결정하였다. 이 모델을 사용하여 에너지 준위, 상태 밀도, 유효 공유 결합 전하, 유효 전하, 전자 밀도 분포를 구하고, 이에 대한 고찰을 행하였다.

Keywords

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