Microsc. Microanal. Microstruct. 3, 287-293 (1992)
DOI: 10.1051/mmm:0199200302-3028700

Determination of some C60 electronic properties. Application to the cohesive energy in C60 ionic compounds

Pierre Joyes¹ et René-Jean Tarento<sup>2

1</sup>  Laboratoire de Physique des Solides, Bâtiment 510, Université Paris-Sud, 91405 Orsay Cedex, France
²  Laboratoire de Physique des Matériaux, 1 Place Aristide Briand, 92195 Meudon, France

Abstract
The electron affinities E An, defined as the gained energy in C60 + ne → Cn- 60 reactions, are determined by the Gutzwiller method for free C 60. We use them in the study of the cohesive energy of C60M x compounds, where M = K, Rb and x = 3 or 6. We consider 4 terms: the Madelung, ionization, core-repulsion and crystal field energies. The core-repulsion parameters are taken from the literature for C60 K3 and determined for the other compounds. We show that the cohesive energy of the considered compounds is positive only if we take into account the crystal field term. The stability of other C60 ionic compounds is discussed.

Résumé
Les affinités électroniques E An des agrégats libres C60, définies comme l'énergie gagnée dans la réaction C 60 + ne → Cn-60, sont déterminées par la méthode de Gutzwiller. Nous les utilisons dans l'étude de l'énergie de cohésion de composés C60Mx, avec M = K, Rb et x = 3 ou 6. Nous considérons 4 termes : les énergies de Madelung, d'ionisation, de répulsion de coeur et de champ cristallin. Les paramètres décrivant la répulsion de coeur sont tirés de la littérature pour C60 K3 et sont déterminés pour les autres composés. Nous montrons que l'énergie de cohésion des composés considérés n'est positive que si l'on tient compte du terme de champ cristallin. La stabilité d'autres composés ioniques du C60 est aussi discutée.

PACS
3640C - Electronic and magnetic properties of clusters.
7115N - Total energy and cohesive energy calculations.
6150L - Crystal binding; cohesive energy.
3125 - Electron correlation calculations for atoms and molecules.

Key words
Electron affinity -- Electronic structure -- Cohesive energy -- Hueckel method -- Electron correlations -- Atomic clusters -- Fullerenes -- Carbon -- Ionic compound -- Carbon compounds -- Potassium compounds -- Rubidium compounds -- C60 -- C60K3 -- C60Rb3 -- C60K6 -- C60Rb6


© EDP Sciences 1992