负离子全金属团簇Ga4^2-的芳香性的从头算理论研究

运用密度泛函理论的三种方法(B3LYP、B3PW91、PW91PW91)与Mφller-plesset二级微扰方法(MP2)和极化分裂阶基基组6-311 G(3df)，对二阶负离子全金属团簇Ga4^2-与多种一阶负离子团簇MGa4^-(M=Li、Na、Cu)稳定构型与振动频率作了计算，其中二阶负离子全金属团簇Ga4^2-最稳定的构型是正方形结构(D4h)。接着，从团簇结构、非局域π电子数目、分子轨道图形和Ga4^2-同MGa4^-在结构与谐振频率、谐振模式的对比等多方面论述了Ga4^2-正方形结构(D4h)的芳香性特征。     

全金属负离子团簇Ga42-、 In42-芳香性的磁特征与多重芳香性

运用密度泛函理论的两种方法(B3LYP、B3PW91)与二级微扰方法(MP2),对二价负离子全金属团簇Ga42-、In42-的稳定结构、振动频率与电子总能量作了计算.在此基础上,运用B3LYP与HF两种方法,着重对最稳定的正方形结构的Ga42-、In42-团簇的两种磁性质:各向异性磁化率与核独立化学位移进行了研究.计算结果表明,正方形结构Ga42-、In42-团簇具有很强的芳香性.接着对它们进行细致的分子轨道结构分析,揭示了正方形结构Ga42-、In42-团簇具有多重芳香性,一个非局域π分子轨道与两个非局域σ分子轨道对此两种金属团簇的芳香性都起了重要作用.     

对全金属La2-4团簇芳香性的从头算理论研究简

我们将芳香性扩展到全金属阴离子团簇La2-4.运用从头算方法(B3LYP/LANL2DZ,B3PW91/LANL2DZ and MP2/LANL2DZ)进行了结构优化.计算结果显示,阴离子团簇有两个同分异构体,一个是C2v结构,另一个是正方形D4h结构.进一步对能量的分析得出,D4h结构比C2v结构更稳定.对最稳定的D4h结构计算了核独立位移(NICS),结果显示正方形的La2-4环呈现强芳香性.详细的分子轨道(Mos)分析揭示正方形的La2-4环拥有四个独立的离域化成键系统,每一个系统拥有两个电子,分别满足4n+2芳香性电子计算规则,因此呈现四重芳香性.     

对全金属La42-团簇芳香性的从头算理论研究

我们将芳香性扩展到全金属阴离子团簇La42-.运用从头算方法(B3LYP/LANL2DZ, B3PW91/LANL2DZ and MP2/LANL2DZ)进行了结构优化.计算结果显示,阴离子团簇有两个同分异构体,一个是C2v结构,另一个是正方形D4h结构.进一步对能量的分析得出,D4h结构比C2v结构更稳定.对最稳定的D4h结构计算了核独立位移(NICS),结果显示正方形的La42-环呈现强芳香性.详细的分子轨道(Mos)分析揭示正方形的La42-环拥有四个独立的离域化成键系统,每一个系统拥有两个电子,分别满足4n + 2芳香性电子计算规则,因此呈现四重芳香性.     

M_2Ga(M=Cu,Ag,Au)二元合金小团簇的从头算研究(英文)

根据原子与分子反应静力学和群论理论推导出二元合金小团簇M2Ga(M=Cu,Ag,Au)的离解极限和基态电子态.采用量子力学从头算方法及小核实赝势和相应的基组,对二元合金小团簇M2Ga进行几何优化,得到M2Ga基态(2B2)为弯曲平面型结构,并与单元团簇M3(M=Cu,Ag,Au)相似.计算得到合金团簇比单元团簇稳定,其中Au2Ga体系最稳定.同时给出谐振频率、力常数,并且分析得到电子相关效应使得团簇更加紧凑、稳定性增强.     

第一性原理对GanPm小团簇的结构及稳定性的研究

利用密度泛函理论(DFT)对GanP和GanP2 (n=1-7)团簇的几何结构、电子态及稳定性进行了研究. 在B3LYP/6-31G*水平上进行了结构优化和频率分析,得到了GanP和GanP2(n=1-7) 团簇的基态结构. 结果表明,n≤5团簇的几何结构基本上为平面结构,n＞5的团簇均为立体结构;在GanP2 (n=1-6)团簇中,P-P比Ga-P容易成键;在GanP和GanP2 (n=1-7) 团簇中,Ga3P, Ga4P, GaP2, Ga2P2 和 Ga4P2的基态结构最稳定,在所研究的团簇中,稳定性随团簇总原子数的增大而减小.     

GanN-m阴离子团簇的结构及稳定性的研究

利用密度泛函理论(DFT)对GanN-(n=2-8)和GanN2-(n=1-7)阴离子团簇的结构及稳定性进行了研究.在B3LYP/6-31G*水平上进行了结构优化和频率分析,得到了GanN-(n=2-8)和GanN2-(n=1-7)阴离子团簇的基态结构.在这些团簇中,原子总数小于等于6的团簇的几何结构为平面结构,原子总数大于6的团簇的几何结构为立体结构;在所研究的团簇中,Ga4N-,Ga6N-,Ga4N-2和Ga5N-2的基态结构较稳定.     

铝原子正离子团簇Al+5稳定结构的理论研究

采用密度泛函理论的4种方法杂化密度泛函B3LYP与B3PW91, Perdew-Wang91交换与关联泛函WP91PW91、局域自旋密度近似SVWN, 研究了铝原子正离子团簇Al+5的多种可能结构, 找到了一种新的最稳定的结构与自旋态, 即单重态三维C2v结构, 并对上述4种DFT方法在结构优化与频率计算方面作了比较与讨论.     

从头计算对GanNm团簇的结构与稳定性的研究

用B3LYP-DFT方法对GanN2(n=1~7)和GanN(n=2~8)团簇的结构与稳定性进行了研究.在6-31G*水平上进行了结构优化和频率分析,得到了GanN2(n=1~7)和GanN(n=2~8)团簇的基态结构.在GanN(n=2~8)团簇的基态几何结构中,N原子处在分子结构的中心;在GanN2(n=1~3)团簇中,N—N键比Ga—N键强;在GanN2(n=4~7)团簇中存在Ga3N单元和Ga4N单元.在GanN2(n=1~7)和GanN(n=2~8)团簇中,Ga4N2,Ga6P2,Ga3N,Ga5N和Ga7N较其它团簇稳定.     

铜苯配合物结构与性质的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP、BP86、BPW91、B3PW91四种方法,在6-311+G(d,p)基组水平上计算研究了Cu_n(n=1-6)团簇与Cu_nC_6H_6(n=1-6)配合物的各个异构体结构和频率,比较各异构体间的能量关系,得到最稳定的几何构型.通过分析铜苯配合物的结合能和前线轨道等性质,从而了解该类配合物的作用机理.     

第一性原理对GanP-m阴离子团簇结构及其光电子能谱的研究

本文利用密度泛函理论(DFT)对GanP-(n=2-7)和GanP2-(n=1-6)阴离子团簇的几何结构、电子态及稳定性进行了研究.在B3LYP/6-31G*水平上进行了结构优化和频率分析,得到了GanP-(n=2-7)和GanP2-(n=1-6)团簇的基态结构.这些阴离子团簇的几何结构随着n的增大,在n=5时由平面结构转化为立体结构;在GanP2-(n=1-6)团簇中,P-P比Ga-P容易成键;在GanP-(n=2-7)和GanP2-(n=1-6)阴离子团簇中,Ga3P2-,Ga4P2-,Ga5P2-和Ga6P-的基态结构最稳定.     

Na3B3Hn团簇的结构与电子特性

使用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-311+g(d)基组水平上对Na3B3Hn团簇各种可能的构型进行几何优化，预测了各团簇的最稳定结构: 并对最稳定结构的平均结合能(Eb)，二阶能量差分(Δ2E)和能隙(Eg)等进行了理论研究。结果表明: 随着氢原子数的增加, Na3B3Hn团簇的结构由平面转变为复杂的三维立体结构; Na3B3Hn团簇的平均结合能、二阶差分能和能隙等均表现出明显的“奇-偶”振荡和“幻数”效应; Na3B3H8, Na3B3H12, Na3B3H18和Na3B3H20团簇稳定性大于Na3B3Hn中的其他团簇, 为Na3B3Hn团簇中最稳定的几种团簇。     

Na3B3Hn团簇的结构与电子特性

使用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-311+g(d)基组水平上对Na3B3Hn团簇各种可能的构型进行几何优化,预测了各团簇的最稳定结构:并对最稳定结构的平均结合能(Eb),二阶能量差分(Δ2E)和能隙(Eg)等进行了理论研究.结果表明:随着氢原子数的增加,Na3B3Hn团簇的结构由平面转变为复杂的三维立体结构;Na3B3Hn团簇的平均结合能、二阶差分能和能隙等均表现出明显的“奇-偶”振荡和“幻数”效应;Na3B3H8,Na3B3H12,Na3B3H18和Na3B3H20团簇稳定性大于Na3B3Hn中的其他团簇,为Na3B3Hn团簇中最稳定的几种团簇.     

(SiO_2)_n~-(n≤7)团簇的密度泛函研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似对(SiO2)n-(n≤7)负离子团簇的几何构型进行了优化,并对能量和频率进行了计算.通过对计算结果的分析发现,与近邻尺寸的团簇比较,(SiO2)4-团簇最低能量结构更加稳定;(SiO2)n-(n≥4)团簇的最低能量结构是以(SiO2)4-为基础结构,具有一定的生长规律.     

密度泛函理论计算Ga_nZn(n=1～7)团簇的几何结构和稳定性

采用密度泛函理论(Density Functional Theory,简称:DFT)中的广义梯度近似(Generalized Gradient Approximation,简称:GGA)中的B3LYP方法,选择LANL2DZ基组,对GanZn(n=1~7)小团簇的各种可能结构进行了优化,得到了每一种团簇的基态平衡结构.对每一种团簇中最稳定的团簇计算了平均键能、二阶差分能和分裂能,计算结果表明,Zn掺杂到Ga团簇中,稳定性出现奇偶交替的现象,当Ga原子为偶数时,团簇表现出较稳定的状态,当Ga原子为奇数时,团簇表现出不稳定的状态.与Gan纯团簇的比较发现Zn掺杂到Ga团簇时提高了其化学活性.     

苯酚-水团簇C_6H_5OH(H_2O)_n(n=1-6)结构与电子性质的密度泛函理论研究

利用密度泛函理论,在B3LYP/6-31+G(d, p)基组水平上对苯酚-水团簇C_6H_5OH(H_2O)_n(n=1-6)的可能构型进行全优化,得到了团簇的稳定结构;在B3LYP/6-311++G(d, p)基组水平上计算得到了各团簇构型的总能量和结合能,结果显示,在团簇尺寸较小(n≤5)时,团簇C_6H_5OH(H_2O)_n的最稳定结构为平面的环状结构,团簇尺寸较大(n5)时,团簇C_6H_5OH(H_2O)_n的最稳定结构为三维立体结构.通过对团簇结合能的二阶差分、最高占据轨道与最低空轨道之间的能隙、费米能级和电离能的分析发现,团簇C_6H_5OH(H_2O)_2的最低能量结构具有较高的稳定性,可能具有幻数结构.     

密度泛函理论计算GanZn(n=1-7)团簇的几何结构和稳定性

采用密度泛函理论(Density Functional Theory，简称：DFT)中的广义梯度近似(Generalized Gradient Approximation，简称：GGA)中的B3LYP方法，选择LANL2DZ基组，对GanZn(n=1-7)小团簇的各种可能结构进行了优化，得到了每一种团簇的基态平衡结构。对每一种团簇中最稳定的团簇计算了平均键能、二阶差分能和分裂能，计算结果表明，Zn惨杂到Ga团簇中，稳定性出现奇偶交替的现象，当Ga原子为偶数时，团簇表现出较稳定的状态，当Ga原子为奇数时，团簇表现出不稳定的状态。与对Gan纯团簇的比较发现Zn参杂到Ga团簇时提高了其化学活性。     

锌、镉和汞二价负离子团簇的结构和芳香性研究

采用密度泛函理论,在B3PW91/LANL2DZ水平上对二价阴离子Znn2-、Cdn2-和Hgn2- (n=3—7)团簇的稳定结构、芳香性和电子结构进行了研究.研究结果表明:锌、镉和汞团簇的二价阴离子随着n增大其稳定性依次减弱.对于锌团簇来说,当n为奇数时具有较强芳香性,当n为偶数时芳香性较弱或呈现反芳香性,镉团簇和汞团簇的芳香性随着n值增大逐渐减小并最终向反芳香性转变.     

Al_nC_4~(-/0)(n=2～4)团簇的结构和成键性质:光电子能谱和理论计算（英文）

本文采用尺寸选择的负离子光电子能谱与高精度理论计算,对Al_nC_4~(-/0)(n=2～4)团簇的结构和成键性质进行了研究.Al_2C_4~-团簇负离子的最稳定结构是一个C_(2v)对称的平面结构,其中两个C_2单元与两个铝原子分别相连.Al_2C_4~-团簇负离子的次稳定结构是一个线型结构,两个铝原子位于C_4线型结构两端,能量仅比最稳定结构高0.05 eV.中性Al_2C_4团簇是一个线型结构.Al_3C_4~-团簇负离子是一个平面结构,其中三个铝原子分别与两个C_2单元相连.而中性Al_3C_4团簇则是一个V字型结构.Al_4C_4~-团簇负离子和中性Al_4C_4团簇均为C_(2h)对称的平面结构,四个铝原子分别位于两个C_2单元的末端.Al_nC_4~(-/0)(n=2～4)团簇负离子的自适应自然密度配分的分析结果表明这些团簇中铝原子与C_2单元之间的化学键具有σ和π键特征.     

P_6团簇结构与稳定性的理论研究

采用量子化学HF,B3LYP和MP2方法,选用6-31G*,6-311G*,cc-pVDZ和cc-pVTZ基组,对P6团簇的8种异构体进行了优化,并对它们的几何构型、稳定性、电子结构和振动频率进行了讨论,比较P6团簇各种异构体的稳定性以及导电性.研究表明:根据异构体的相对能量,P6异构体最稳定的构型c具有C2v对称性,而最不稳定的构型h具有D3h对称性,不同方法和基组所得到的稳定性大小基本一致,并且得到结构g的导电性最好.