ELECTRON IMPLICATIONS OF VALENT MOLECULAR ORBITALS IN THE POPULATION OF AnO2 (An = Th – Lr) RELATIONSHIPS

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Abstract. The dependence of contributions of electrons of valence molecular orbitals (MOs) of AnO2 (An = Th – Lr) to bond occupancies (according to Malliken) on the atomic number Z has been obtained by the relativistic method of discrete variation. It has been observed that electrons of external valence MOs (VVMOs) strengthen the bonding, while electrons of internal valence MOs (IVMOs) weaken such bonding on average by one-third. The efficiency (observed in the experiment) of VVMO formation characterizes the peculiarity of chemical bonding of actinide dioxides. With increasing Z, the influence of valence MO electrons on the covalent bond significantly decreases and it acquires a more ionic character. Significant effects of covalent bonding in AnO2 are observed due to the overlap of not only An 6d- but also An 6p- and An 5f-atomic orbitals with ligand orbitals.

About the authors

A. E Putkov

National Research Center "Kurchatov Institute"

Moscow, Russia

Yu. A Teterin

National Research Center "Kurchatov Institute"; Lomonosov Moscow State University

Moscow, Russia; Moscow, Russia

M. V Ryzhkov

Institute of Solid State Chemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Ekaterinburg, Russia

K. I Maslakov

Lomonosov Moscow State University

Moscow, Russia

A. Yu Teterin

National Research Center "Kurchatov Institute"

Email: antonxray@yandex.ru
Moscow, Russia

K. E Ivanov

National Research Center "Kurchatov Institute"

Moscow, Russia

S. N Kalmykov

Lomonosov Moscow State University

Moscow, Russia

V. G Petrov

Lomonosov Moscow State University

Moscow, Russia

References

  1. The chemistry of the actinide elements. V. 1&2. Edited by Katz J.J., Seaborg G.T., Morss L.R. London–New York: 1986 Chapman and Hall.
  2. Rai B.K., Bretana A., Morrison G. et al. // Rep. Prog. Phys. 2024. V. 87. № 6. P. 066501. https://doi.org/10.1088/1361-6633/ad38cb
  3. Pereiro F.A., Galley S.S., Jackson J.A. et al. // Inorg. Chem. 2024. V. 63. P. 9687. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.3c03828
  4. Legg F., Harding L.M., Lewis J.C. et al. // Thin Solid Films. 2024. V. 790. P. 140194. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2023.140194
  5. Thompson A., Limestall W., Nelson A. et al. // J. Vac. Sci. Technol. 2024. A 42. 050802. https://doi.org/10.1116/6.0003534
  6. Teterin Yu.A., Teterin A.Yu. // Russ. Chem. Rev. 2004. V. 73. P. 541. https://doi.org/10.1070/RC2004073n06ABEH000821
  7. Teterin Yu.A., Ryzhkov M.V., Putkov A.E. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 6. P. 881. https://doi.org/10.1134/S0036023622060274
  8. Teterin Yu.A., Teterin A.Yu. // Nucl. Techn. Rad. Prot. 2004. V. 2. P. 3. https://doi.org/10.2298/NTRP04020037
  9. Gubanov V.A., Rosen A., Ellis D.E. // J. Phys. Chem. Solids. 1979. V. 40. P. 17. https://doi.org/10.1016/0022-3697(79)90090-8
  10. Prodan I.D., Scuseria G.E., Martin R.L. // Phys. Rev. B. 2007. V. 76. P. 033101. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.76.033101
  11. Wen X.-D., Martin R.L., Henderson T.M., Scuseria G.E. // Chem. Rev. 2013. V. 113. P. 1063. https://doi.org/10.1021/cr300374y
  12. Teterin Yu.A., Gagarin S.G. // Russ. Chem. Rev. 1996. V. 65. P. 825. https://doi.org/10.1070/RC1996065n10ABEH000278
  13. Kotani M., Ohno K., Kayama K. In: Handbush der Physik. V. 37/2. Springer-Verlag, Berlin ets. 1961. P. 173.
  14. Берсукер И.Б. Электронное строение и свойства координационных соединений. Ленинград: Химия, 1976. 349 с.
  15. Mulliken R.S. // Annu. Rev. Phys. Chem. 1978. V. 29. P. 1. https://doi.org/10.1146/annurev.pc.29.100178.000245
  16. Тетерин Ю.А., Путков А.Е., Тетерин А.Ю. и др. // Неорган. материалы. 2024. № 7. С. 1.
  17. Rosen A., Ellis D.E. // J. Chem. Phys. 1975. V. 62. P. 3039. https://doi.org/10.1063/1.430892
  18. Adachi H. // Technol. Reports Osaka Univ. 1977. V. 1392. P. 569.
  19. Gunnarsson O., Lundqvist B.I. // Phys. Rev. B. 1976. V. 13. P. 4274. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.13.4274
  20. Pyykko P., Toivonen H. // Acta Acad. Aboensis, Ser. B. 1983. V. 43. P. 1.
  21. Varshalovish D.A., Moskalev A.N., Khersonskii V.K. Quantum Theory of Angular Momentum. World Scientific, Singapore. 1988. 439 p.
  22. Teterin Yu.A., Maslakov K.I., Teterin A. Yu. et al. // Phys. Rev. B. 2013. V. 87. P. 245108. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.87.245108
  23. Teterin Yu.A., Teterin A. Yu., Ivanov K.E. et al. // Phys. Rev. B. 2014. V. 89. P. 035102. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.89.035102
  24. Gelius U., Allan C.J., Johansson G. et al. // C. Physica Scripta. 1971. V. 3. P. 237. https://doi.org/10.1088/0031-8949/3/5/008
  25. Yarzhemsky V.G., Nefedov V.I., Amusya M. Ya. u dp. // J. Electr. Spectr. Relat. Phenom. 1981. V. 23. № 2. P. 175. https://doi.org/10.1016/0368-2048(81)80033-3
  26. Yarzhemsky V.G., Teterin A.Yu., Teterin Yu.A., Trzhaskovskaya M.B. // Nucl. Techn. Rad. Prot. 2012. V. 27. P. 103. https://doi.org/10.2298/NTRP12021037
  27. Teterin Y.A., Putkov A.E., Ryzhkov M.V. et al. // Mendeleev Commun. 2023. V. 33. № 5. P. 605. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2023.09.004
  28. Teterin Y.A., Ryzhkov M.V., Putkov A.E. et al. // J. Struct. Chem. 2023. V. 64. № 9. P. 1644. https://doi.org/10.1134/S0022476623090081

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».