[论文解读] Structure Evolution in Atoms of Those Elements Executing Confined Inter-State Electron Dynamics

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

Chemical and Physical Properties of Materials参考文献 36被引用 7

一句话总结

本文提出了一种由受限的态间电子动力学驱动的原子结构演化新模型，其中电子运动决定了气态、半固态和固态下的几何构型。研究表明，结构维度（1D、2D、3D）由动态活跃的外层电子数量决定，结合能形状（尖峰形、积分形、高斯形）由态间能隙决定，并识别出三种不同的空间构型——空间、接地和表面，分别控制横向结合方向。

ABSTRACT

A structure evolution in original format of exerting force at electron level in atoms of gaseous, semi-solid and solid states does not obey the Bravais crystal systems. This study discloses structure evolutions in atoms of those elements executing confined inter-state dynamics of electrons. To evolve a structure, atoms amalgamate firstly under significantly attained dynamics. In atoms, structures evolve according to the mechanisms of electron dynamics. Atoms, when in neutral state, transform heat energy into binding energy having shapes like tick, integral or Gaussian distribution symbol. The shape of binding energy depends on the inter-state gap in outer ring of an atom. The evolving structure of atoms having identical ground points also deals with forced exertions to electrons at the same level. In atoms of space format, the structure evolves above the suitable level of ground surface. In atoms of grounded format, the structure evolves below the suitable level of ground surface. Dimensions of evolving structure depend on the number of electrons executing dynamics in an atom. When the execution of inter-state dynamics is only for one electron, one-dimensional structure is evolved. When the execution of inter-state dynamics is for two electrons, two-dimensional structure is evolved. In the atoms of those elements where three electrons of outer rings simultaneously execute dynamics, a bit complex mechanism of structure evolution is observed. An atom binds to the targeted atom at the points of their generated energy. In a structure evolution of space format, amalgamating atoms bind laterally to the targeted atom from the upward sides. In a structure evolution of grounded format, amalgamating atoms bind laterally to the targeted atom from the downward sides. In a structure evolution of surface format, amalgamating...

研究动机与目标

• 解释为何不同状态下的原子结构不符合布拉维晶格系统。
• 研究受限的态间电子动力学如何在原子层面驱动结构演化。
• 确定动态活跃电子数量如何决定演化原子结构的维度。
• 根据空间构型（空间、接地、表面）对结构演化机制进行分类。
• 识别结合能形状与态间能隙在决定原子几何结构中的作用。

提出的方法

• 通过外层电子环内受限的电子动力学建模原子结构演化。
• 根据执行态间动力学的电子数量对结构演化进行分类：1个电子对应1D，2个电子对应2D，3个电子对应3D复杂机制。
• 基于目标原子与聚合原子的相对位置，定义三种空间构型——空间、接地和表面。
• 分析结合能分布形状（尖峰形、积分形、高斯形）作为外层电子壳层中态间能隙的函数。
• 建立横向结合规则：空间构型中为向上结合，接地构型中为向下结合，表面构型中为横向结合。
• 将能量结合点作为原子在结构形成过程中唯一的相互作用机制。

实验结果

研究问题

• RQ1 受限的原子态间电子动力学如何导致非布拉维晶格结构的演化？
• RQ2 什么决定了演化原子结构的维度（1D、2D、3D）？
• RQ3 外层电子环中的态间能隙如何影响结合能分布的形状？
• RQ4 空间构型、接地构型与表面构型在结合几何上存在哪些差异？
• RQ5 原子如何基于动态电子态选择性地相互结合？

主要发现

• 在受限的态间电子动力学作用下演化的原子结构不符合布拉维晶格系统。
• 一个动态活跃电子导致一维原子结构的形成。
• 两个动态活跃电子导致二维原子结构的发展。
• 三个同时活跃的外层电子产生更复杂的结构演化机制。
• 结合能形状——尖峰形、积分形或高斯形——取决于原子外层电子环中的态间能隙。
• 在空间构型中，聚合原子从目标原子上方横向结合；在接地构型中，结合发生于下方。