Đoàn kết – trung thực – sáng tạo – hiệu quả - chất lượng

Thông tin kết quả nghiên cứu đề tài KH&CN cấp bộ mã số B2020-TNA-16 do TS. Ngô Thị Lan - Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên chủ nhiệm

Đăng ngày: 16-05-2022 | 170 lần đọc
|
THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

1. Thông tin chung

- Tên đề tài: Nghiên cứu cấu trúc hình học bền và cấu trúc điện tử của các cụm nguyên tử kim loại quý (Aun, Agn, hoặc Cun với n<20) pha tạp nguyên tử kim loại chuyển tiếp bằng phương pháp phiếm hàm mật độ.

- Mã số: B2020-TNA-16

- Chủ nhiệm: ThS. Ngô Thị Lan

- Tổ chức chủ trì: Đại học Thái Nguyên

- Thời gian thực hiện: 01/2020 - 12/2021

2. Mục tiêu:

Chỉ ra dạng tồn tại bền và độ ổn định, cấu trúc điện tử của các cụm nguyên tử kim loại loại chuyển tiếp.

Làm rõ bản chất vật lý và quy luật tương tác giữa các điện tử tự do của cụm nguyên tử kim loại chuyển tiếp, từ đó xây dựng mô hình và quy luật biến đổi từ tính trong các cụm nguyên tử này.

3. Tính mới và sáng tạo:

Các kết quả nghiên cứu của đề tài là các nghiên cứu độ ổn định, làm rõ bản chất vật lý của tương tác giữa các điện tử tự do của cụm nguyên tử kim loại chuyển tiếp và mô men tạp từ của nguyên tử kim loại chuyển tiếp, được công bố trên các tạp chí quốc tế thuộc danh mục (SCIE) và các tạp chí chuyên ngành trong nước uy tín. Điều này đảm bảo tính mới và tính sáng tạo của đề tài.

4. Kết quả nghiên cứu:

- Xây dựng quy trình mô phỏng cụm nguyên tử kim loại chuyển tiếp và đánh giá độ tin cậy so với các phương pháp mô phỏng khác và số liệu thực nghiệm nếu có.

- Chỉ ra cấu trúc hình học bền, cấu trúc điện tử và quy luật biến đổi từ tính của các cụm nguyên tử kim loại chuyển tiếp CrMn (M=Cu, Ag, Au, với n = 2-20).

- Chỉ ra cấu trúc hình học bền, năng lượng phân ly của các cụm nguyên tử oxit kim loại chuyển tiếp  (n=5-9 và m=4-13).

- Chỉ ra cấu trúc hình học bền, cấu trúc điện tử và quy luật biến đổi từ tính của các cụm nguyên tử kim loại chuyển tiếp Au9N2+ (N = Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, và Ni).

5. Sản phẩm:

5.1. Sản phẩm khoa học:

Bài báo đăng trên các tạp chí quốc tế uy tín (có cảm ơn đề tài).

[1]. Nguyen Thi Mai, Ngo Thi Lan, Ngo Tuan Cuong, Nguyen Minh Tam, Son Tung Ngo, Thu Thi Phung, Nguyen Van Dang, and Nguyen Thanh Tung (2021), “Systematic Investigation of the Structure, Stability, and Spin Magnetic Moment of CrMn Clusters (M = Cu, Ag, Au, and n = 2−20) by DFT Calculations” (Nghiên cứu cấu trúc hình học, độ ổn định, mô men từ spin của các cụm nguyên tử CrMn (M=Cu, Ag, Cu, và n= 2-20) bằng phương pháp phiếm hàm mật độ), ACS Omega, 6, pp. 20341−20350. (SCIE, Q1, IF=3.512).

[2]. Nguyen Thi Mai, Son Tung Ngo, Peter Lievens, Ewald Janssens and Nguyen Thanh Tung (2020), “Photofragmentation Patterns of Cobalt Oxide Cations ConOm+ (n = 5−9, m = 4−13): From Oxygen Deficient to Oxygen-Rich Species” (Các dạng phân mảnh của cụm nguyên tử cation Coban oxit ConOm+ (n = 5−9, m = 4−13): Từ các loài thiếu oxy đến các loại giàu oxy), J. Phys. Chem. A, 124, pp. 7333−7339. (SCIE, Q2, IF= 2.781)

[3]. Ngo Thi Lan, Nguyen Thi Mai, Duong Duc La, Nguyen Minh Tam, Ngo Son Tung, Ngo Tuan Cuong, Nguyen Van Dang, Nguyen Thanh Tung, Thu Thi Phung, “DFT investigation of Au9M2+ nanoclusters (M = Sc-Ni): The magnetic superatomic behavior of Au9Cr2+” (Nghiên cứu cụm nguyên tử Au9M2+ (M = Sc-Ni) bằng phương pháp phiếm hàm mật độ (DFT): Au9M2+ siêu nguyên tử từ). (Submitted)

- Bài báo trong nước (có cảm ơn đề tài).

[1]. Ngo Thi Lan, Nguyen Thi Mai, Ngo Tuan Cuong, Nguyen Thanh Tung (2020), “Co-existence of localized magnetic moment and delocalized electron shell in sub-nanometer Kondo-like systems” (Trạng thái đồng tồn tại của mô men từ cục bộ và vỏ điện tử tự do trong các hệ Kondo dưới nano mét), Journal of Military Science and Technology, 68, 8.

[2]. Ngo Thi Lan, Nguyen Thi Mai, Nguyen Van Dang, Nguyen Thanh Tung, “Structure, stability and infrared spectral of AgnCr clusters (n= 2-12) by density theory functional” (Nghiên cứu cấu trúc hình học, độ ổn định và phổ hồng ngoại của cụm nguyên tử AgnCr (n = 2-12) bằng phương pháp phiếm hàm mật độ). (Submitted).

- Báo cáo tại hội nghị chuyên ngành quốc tế.

[1]. Nguyen Thi Mai, Ngo Thi Lan, Phung Thi Thu, Nguyen Van Dang, and Nguyen Thanh Tung (2021),A theoretical investigation on CrCun (n= 1÷8) clusters: geometry, stability, and magnetic properties” (Nghiên cứu lý thuyết cụm nguyên tử CrCun (n= 1÷8): Cấu trúc hình học, độ ổn định và tính chất từ), proceedings, The 10th International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology (IWAMSN 2021), Hanoi, Vietnam, pp. 79-85.

[2]. Ngo Thi Lan, Nguyen Thi Mai, Phung Thi Thu, Nguyen Van Dang, Nguyen Thanh Tung (2021),  “Small AunY (N = 1-10) nano-clusters: Structure, electronic and magnetic properties” (Các cụm nguyên tử nhỏ  AunY (N = 1-10): Cấu trúc hính học, cấu trúc điện tử và tính chất từ), poster presentation, The 10th International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology (IWAMSN 2021), Hanoi, Vietnam.

[3]. Nguyen Thi Mai, Ngo Thi Lan, Phung Thu Thu, Nguyen Van Dang, Nguyen Thanh Tung (2021), “A theoretical investigation on CrCun (n= 1÷8) clusters: Geometry, stability, and magnetic properties” (Nghiên cứu lý thuyết cụm nguyên tử CrCun (n= 1÷8): Cấu trúc hình học, độ ổn định và tính chất từ), poster presentation, The 10th International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology (IWAMSN 2021), Hanoi, Vietnam.

5.2. Sản phẩm đào tạo:

- Hỗ trợ đào tạo 01 NCS theo hướng của đề tài thực hiện đúng tiến độ: NCS. Ngô Thị Lan, "Nghiên cứu tương tác vật lý giữa điện tử tự do và điện tử định xứ trong các hệ nano clusters hợp kim bằng phương pháp phiếm hàm mật độ".

6. Phương thức chuyển giao, địa chỉ ứng dụng, tác động và lợi ích mang lại của kết quả nghiên cứu:

- Về khoa học: Công bố một số kết quả mới có ý nghĩa khoa học trên các tạp chí quốc tế uy tín thuộc danh mục SCIE và các tạp chí chuyên ngành trong nước (thuộc chủ đề nghiên cứu của đề tài).

- Về giáo dục và đào tạo: Hỗ trợ đào tạo nghiên cứu sinh theo đúng hướng của đề tài.

- Làm tài liệu nghiên cứu về Vật liệu từ trong và ngoài nước.

- Góp phần nâng cao năng lực nghiên cứu các thành viên trong nhóm thực hiện đề tài, mở rộng hợp tác nghiên cứu.

 
INFORMATION ON RESEARCH RESULTS

1. General information:

- Project title: Investigation on stable geometrical structure and electronic structure of precious metal atom clusters (Aun, Agn, or Cun, n<20) doped with transition metal atoms by density functional theory.

- Code number: B2020-TNA-16

- Coordinator: MSc. Ngo Thi Lan

- Implementing institution: Thai Nguyen University

- Duration: from 01/2020 - 12/2021

2. Objective(s):

- Investigating stable form and electronic structure of transition metal atom clusters (Aun, Agn or Cun, n<20).

- Clarifying the physical nature and interaction rules between the free electrons of the transition metal atom clusters, thereby building models and rules of magnetic transformation in these atom clusters. 

3. Creativeness and innovativeness:

- The research results of the study clarify the physical nature of the interaction between the free electrons of the transition metal atom clusters and the doping moment of the transition metal atom. These studies were published in international journals of the list of SCIE and prestigious domestic specialized journals. This ensures the novelty and creativity of the subject.

4. Research results:

- Build a process to simulate a transition metal atom cluster and evaluate its reliability compared with other simulation methods and experimental data if available.

- Investigating the stable geometric structure, electronic structure and the law of magnetic transformation of the CrMn transition metal atom clusters (M=Cu, Ag, Au, and n = 2-20).

- Investigating fragmentation processes of Cobalt Oxide  clusters with n = 5-9, m = 4-13.

- Investigating the stable geometric structure, electronic structure and the law of magnetic transformation of the Au9M2+ transition metal atom clusters (M=Sc, Ti, V,…).

5. Products:

5.1. Scientific publications:

- Articles published in prestigious international journals.

[1]. Nguyen Thi Mai, Ngo Thi Lan, Ngo Tuan Cuong, Nguyen Minh Tam, Son Tung Ngo, Thu Thi Phung, Nguyen Van Dang, and Nguyen Thanh Tung (2021), “Systematic Investigation of the Structure, Stability, and Spin Magnetic Moment of CrMn Clusters (M = Cu, Ag, Au, and n = 2−20) by DFT Calculations”, ACS Omega, 6, pp. 20341−20350, (SCIE, Q1, IF=3.512).

[2]. Nguyen Thi Mai, Son Tung Ngo, Peter Lievens, Ewald Janssens and Nguyen Thanh Tung (2020), “Photo fragmentation Patterns of Cobalt Oxide Cations ConOm+ (n = 5−9, m = 4−13): From Oxygen Deficient to Oxygen-Rich Species, J. Phys. Chem. A, 124, pp. 7333−7339, (SCIE, Q2, IF= 2.781).

[3]. Ngo Thi Lan, Nguyen Thi Mai, Duong Duc La, Nguyen Minh Tam, Ngo Son Tung, Ngo Tuan Cuong, Nguyen Van Dang, Nguyen Thanh Tung, Thu Thi Phung, “DFT investigation of Au9M2+ nanoclusters (M = Sc-Ni): The magnetic superatomic behavior of Au9Cr2+”, (submit).

- National articles

[1]. Ngo Thi Lan, Nguyen Thi Mai, Ngo Tuan Cuong, Nguyen Thanh Tung (2020), “Co-existence of localized magnetic moment and delocalized electron shell in sub-nanometer Kondo-like systems, Journal of Military Science and Technology, 68, 8.

[2]. Ngo Thi Lan, Nguyen Thi Mai, Nguyen Van Dang, Nguyen Thanh Tung, “structure, stability and infrared spectral of agncr clusters (n=2-12) by density theory functional(submitted).

- Reports at international specialized workshop.

[1]. Nguyen Thi Mai, Ngo Thi Lan, Phung Thi Thu, Nguyen Van Dang, and Nguyen Thanh Tung (2021), “A theoretical investigation on CrCun (n= 1÷8) clusters: geometry, stability, and magnetic properties”, proceedings, The 10th International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology (IWAMSN 2021), Hanoi, Vietnam.

[2]. Ngo Thi Lan, Nguyen Thi Mai, Phung Thi Thu, Nguyen Van Dang, Nguyen Thanh Tung (2021),  “Small AunY (N = 1-10) nano-clusters: Structure, electronic and magnetic properties”, poster presentation, The 10th International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology (IWAMSN 2021), Hanoi, Vietnam.

[3]. Nguyen Thi Mai, Ngo Thi Lan, Phung Thu Thu, Nguyen Van Dang, Nguyen Thanh Tung (2021), “A theoretical investigation on CrCun (n= 1÷8) clusters: Geometry, stability, and magnetic properties”, poster presentation, The 10th International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology (IWAMSN 2021), Hanoi, Vietnam.

5.2. Training results:

Support training one postgraduate to implement on schedule: Mrs. Ngo Thi Lan, "Investigation on the physical interaction between free electrons and localized electrons in alloy nanocluster systems by density functional method ".

6. Transfer alternatives, application institutions, impacts and benefits of researach results:

- On the scientific aspect: Publishing scientific articles in prestigious international and national journals (belonging to group Q2 of SCIE on the subject's research area.

- On education and training aspect: Support in training PhD student.

- Make research materials on Materials both inside and outside the country.

- Strengthening the research capacity for the investigators of the projects, deepening the cooperation in scientific research with domestic and international research institutions.