酸化モリブデン前駆体の探索：Moxoy（X = 1-10）クラスターの理論的研究

遷移金属酸化物は、2D遷移金属ベースの材料の合成に不可欠です。この研究では、さまざまな化学環境での安定性を調査するために、酸化モリブデンクラスター（Moxoy、x = 1、2、…、10）に焦点を当てています。密度の官能理論と粒子群最適化アルゴリズムを統合することにより、2133のユニークなMoxoyクラスター構造を評価し、211の最も安定した異性体を特定し、安定した構成の包括的なデータベースを構築しました。特に、3：1の酸素とモリブデンの比を持つ単環式リング型構造は、広範囲の化学電位で安定していることがわかりました。私たちの調査結果は、Moxoyクラスターの安定性の傾向と構造進化メカニズムを解明し、酸化モリブデンの前駆体の理解を高めます。この研究は、高品質の2D遷移金属ベースの材料の制御された合成に関する貴重な洞察を提供し、他の遷移金属酸化物前駆体に光を当てます。

Transition metal oxides are essential in the synthesis of 2D transition metal-based materials. This study focuses on molybdenum oxide clusters (MoxOy, where x = 1, 2, …, 10) to investigate their stability in varying chemical environments. By integrating density functional theory and a particle swarm optimization algorithm, we evaluated 2133 unique MoxOy cluster structures, identifying 211 most stable isomers, and constructed a comprehensive database of stable configurations. Notably, monocyclic ring-shaped structures with an oxygen-to-molybdenum ratio of 3 : 1 were found to be stable across a wide range of chemical potentials. Our findings elucidate the stability trends and structural evolution mechanisms of MoxOy clusters, enhancing the understanding of molybdenum oxide precursors. This research provides valuable insights into the controlled synthesis of high-quality 2D transition metal-based materials and sheds light on other transition metal oxide precursors.