[论文解读] Structure evolution in atoms of solid-state dealing electron transitions under confined inter-state electron-dynamics

Mubarak Ali|arXiv (Cornell University)|Nov 4, 2016

Advanced Chemical Physics Studies参考文献 21被引用 7

一句话总结

本文提出了一种基于固态原子中受限的态间电子动力学的原子结构演化新模型，其中外层电子的动力学行为决定了维度演化（2D、3D 或 4D），具体取决于同时处于活跃状态的电子数量。其核心贡献在于建立了一个将电子动力学与空间、表面或基底格式中涌现的原子几何形态及结合构型相联系的框架，通过横向或纵向结合力实现。

ABSTRACT

The mechanisms of structure evolution do not obey the Bravais crystal systems in gaseous, semisolid and solid atoms. To execute confined interstate electron dynamics, atoms under neutral states deal with the conservative forces. Prior to execute electron dynamics, atoms amalgamate under attained dynamics. Electrons of the outer rings execute dynamics in the structure evolution of atoms. In binding atoms, a shape of the binding energy depends on the nature of electron dynamics. In the atoms of space format, a structure evolves above the ground surface. In the atoms of grounded format, a structure evolves below the ground surface. The dimensions of structure depend on the number of electrons simultaneously executing dynamics in atoms. When three electrons of the outer ring in an atom execute dynamics, a structure of three-dimensional gets evolved. When two or four electrons of the outer ring in an atom execute dynamics, a structure of two-dimensional or four-dimensional gets evolved. Amalgamated or amalgamating atoms bind to the targeted atom at the points of their generated energy. When the structure evolves in the space format, amalgamating atoms bind to the targeted atom in lateral manner but from the upward side. On the other hand, when the structure evolves in the grounded format, amalgamating atoms bind to the targeted atom in lateral manner but from the downward side. Further, when the structure evolves in the surface format, amalgamating atoms bind to the targeted atom in adjacent manner. In each format of force, bound atoms of mono layers bind through chemical force and chemical energy. A chemical reactivity of the involved force and the engaged energy binds mono layers laterally. The structure evolution discussed here may give new horizon to material science and chemical science.

研究动机与目标

• 理解外层原子环中的电子动力学如何超越布喇菲晶格体系，驱动结构演化。
• 基于动态活跃电子数量，解释二维、三维或四维原子结构的形成机制。
• 通过能量作用点建模原子聚集体如何以空间、基底或表面格式与目标原子结合。
• 建立化学力、能量与单层原子结构中横向结合之间的关联。
• 为固态系统中原子几何形态与反应活性提供新的理论基础。

提出的方法

• 通过保守力作用下中性原子中受限的态间电子动力学，建模原子结构的演化。
• 根据结构演化方向相对于基底表面的取向，将原子格式分类为空间、基底或表面。
• 将动态活跃外层电子数量（2、3 或 4）与演化结构的维度（2D、3D 或 4D）相联系。
• 定义结合机制：聚集体原子根据格式在能量生成点处附着于目标原子。
• 区分结合模式：空间格式中为横向从上方结合，基底格式中为横向从下方结合，表面格式中为相邻结合。
• 确立单层结合通过化学力与化学能实现，其横向反应活性由参与的能量与力决定。

实验结果

研究问题

• RQ1 外层电子环中受限的态间电子动力学如何影响固体中原子结构的维度演化？
• RQ2 在不同格式中，是什么决定了原子结构在基底上方、下方或表面演化？
• RQ3 为何两个、三个或四个同时活跃的外层电子分别导致2D、3D或4D结构演化？
• RQ4 聚集体原子如何在空间、基底或表面格式中与目标原子结合，其附着点由什么决定？
• RQ5 化学力与化学能在单层原子结构的横向结合中扮演何种角色？

主要发现

• 原子结构演化不符合布喇菲晶格体系，表明其偏离了传统晶体学模型。
• 当三个外层电子执行动力学时，会演化出三维原子结构。
• 当两个或四个外层电子执行动力学时，分别演化出二维或四维结构。
• 在空间格式中，聚集体原子从上方横向结合至目标原子。
• 在基底格式中，聚集体原子从下方横向结合至目标原子。
• 在表面格式中，聚集体原子相邻结合至目标原子，通过化学力与能量形成横向单层结构。