Périodicités remarquables (modulo 4 ou 6) dans les stabilités d'amas du carbone et de l'étain

J. van de Walle , P. Joyes

Nous rappelons d'abord les résultats obtenus sur des amas de carbone produits à l'état neutre (dans des jets supersoniques ensemencés) et post-ionisés. Analysés par spectrographie de masse, ces amas présentent une périodicité remarquable modulo 4 de leurs intensités : C+11, C +15, C+19 etc... sont les plus abondants. Nous donnons ensuite nos résultats obtenus par spectrographie de masse des amas ionisés produits par évaporation de champ à partir d'une pointe liquide d'étain. Les ions Sn3+n présentent une périodicité remarquable modulo 6 : Sn3+19, Sn3+ 25, Sn3+31 etc... sont les plus intenses. Nous proposons l'interprétation suivante de ces phénomènes. Un maximum de stabilité, donc d'intensité, apparaît chaque fois que le nombre d'atomes est tel qu'il peut se constituer un nombre entier de boucles de 6 atomes pour le carbone (hybridation sp2), de 8 atomes pour l'étain (hybridation sp 3). Ces boucles adjacentes 2 à 2 par une liaison commune induisent une périodicité modulo 4 et modulo 6, respectivement Ce motif répétitif vient s'ajouter à une structure initiale de 11 atomes pour les C+n et de 19 atomes pour les Sn3+n. Le principe d'un calcul ultérieur est aussi décrit qui devrait permettre de vérifier que ces géométries sont, pour les états de charge considérés, effectivement les plus stables.

Mots clés: carbon; mass spectra; metal clusters; tin

Domaines: Articles anciens

J. van de Walle, P. Joyes. Périodicités remarquables (modulo 4 ou 6) dans les stabilités d'amas du carbone et de l'étain. Journal de Physique, 1985, 46 (7), pp.1223-1226. ⟨10.1051/jphys:019850046070122300⟩. ⟨jpa-00210064⟩