Electronic structure of crystalline uranium nitride: LCAO DFT calculations
Creators
- 1. Sankt-Peterburgskij Gosudarstvennyj Univ., Sankt-Peterburg (Russian Federation)
Description
The results of electronic structure calculations performed for the first time for crystalline uranium nitride and using a LCAO basis are discussed. For calculations we used the density functional method with the PW91 exchange correlation potential and a variety of relativistic core potentials for the uranium atom. The calculated atomization energy of the crystal agrees well with the experimental data and with the results of calculations with the plane wave basis. It is shown that a chemical bond in crystalline uranium nitride is a metal covalent bond. The metal component of the bond is due to the 5f electrons localized on the uranium atom and having energies near the Fermi level and the bottom of the conduction band. The covalent component of the chemical bond results from an overlap between the uranium 6d and 7s valence orbitals and the nitrogen 2p atomic orbitals. Inclusion of the 5f electrons in the core of the uranium atom introduces relatively minor changes in the calculated binding energy and electron density distribution
Abstract (Russian)
Представлены и обсуждаются результаты впервые проведенных в базисе ЛКАО расчетов электронной структуры кристаллического нитрида урана. Использован метод функционала плотности с обменно-корреляционным потенциалом PW91 и различным выбором релятивистских потенциалов остова для атома урана. Рассчитанная энергия атомизации кристалла удовлетворительно согласуется с данными эксперимента и расчетов в базисе плоских волн. Показано, что химическая связь в кристаллическом нитриде урана имеет металло-ковалентный характер. Металлическая компонента связи обусловлена локализованными на атоме урана 5f-электронами с энергиями вблизи уровня Ферми и дна зоны проводимости. Ковалентная компонента химической связи определяется перекрыванием валентных 6d- и 7s-орбиталей атома урана с 2р-орбиталями атома азота. Показано, что включение 5f-электронов в остов атома урана вносит относительно небольшие изменения в рассчитанные энергию связи и распределение электронной плотностиAdditional details
Additional titles
- Original title (Russian)
- Электронное строение кристаллического нитрида урана: LKAO расчеты методом функционала плотности
Publishing Information
- Journal Title
- Zhurnal Strukturnoj Khimii
- Journal Volume
- 48
- Series
- Supplement to Journal of Structural Chemistry, v. 48, 2007. Quantum-chemical methods in calculations of electronic structure and properties of molecules and solids
- Journal Page Range
- p. S132-S141
- ISSN
- 0136-7463
- CODEN
- ZSTKAI
INIS
- Country of Publication
- Russian Federation
- Country of Input or Organization
- Russian Federation
- INIS RN
- 39097470
- Subject category
- S38: RADIATION CHEMISTRY, RADIOCHEMISTRY AND NUCLEAR CHEMISTRY;
- Descriptors DEI
- BINDING ENERGY; CHEMICAL BONDS; CRYSTALS; DISSOCIATION ENERGY; ELECTRONIC STRUCTURE; LCAO METHOD; URANIUM NITRIDES
- Descriptors DEC
- ACTINIDE COMPOUNDS; CALCULATION METHODS; ENERGY; NITRIDES; NITROGEN COMPOUNDS; PNICTIDES; URANIUM COMPOUNDS
Optional Information
- Notes
- 37 refs., 4 tabs.