CnAl2（n=1-10）团簇的结构特征与稳定性

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-311G*水平上对CnAl2(n=1-10)团簇的几何构型和电子结构进行了结构优化和振动频率计算.结果表明,富铝的CAl2团簇基态结构为折线型面状结构,多碳和双聚体的CnAl2团簇基态结构均为Al原子端基配位的线状结构.通过对基态结构的能量分析,得到了n为偶数的CnAl2团簇比n为奇数稳定的结论.     

CnAl (n=2-11)团簇的结构特征与稳定性

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法, 在6-311++G**水平上对CnAl(n=2-11)团簇的几何构型和电子结构进行了结构优化和振动频率计算. 结果表明, n=2的CnAl团簇基态结构为Al原子与两个C原子相连形成的环状结构, n=3-11均为Al原子端基配位的线状结构. 通过对基态结构的能量分析, 得到了n为偶数的CnAl团簇比n为奇数团族稳定的结论.     

C_nAl~+小团簇结构的几何特征与稳定性

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,研究了CnAl+(n=2-12)团簇的几何结构与电子性质.在6-311++G**水平上对CnAl+(n=2-12)团簇进行了几何构型优化和振动频率计算.结果表明,CnAl+团簇的基态结构为Al原子与Cn链端基配位形成的直线或折线形结构,以及Al原子与Cn环上1个C原子端位相连或打开Cn环与2个C原子相连形成的环状结构.分子总的平均键长随着n的增大逐渐趋于定值(0.138nm).通过对基态结构的能量分析,得到了CnAl+团簇的稳定性信息.     

C_nAl_m~+(n=1～12,m=1,2)团簇几何结构特征与稳定性的量子化学研究

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-311++G**水平上对CnAlm+(n=1～12,m=1,2)团簇的几何和电子结构进行了理论计算,讨论了混合团簇的结构与成键特征,以及振动频率与电荷转移.结果表明,CnAl+团簇的基态结构分别为Al原子与Cn链端基配位形成的直线或折线状结构,以及Al原子与Cn环上1个C原子端位相连或打开Cn环与2个C原子相连形成的环状结构;分子总的平均键长随着n的增大逐渐趋于定值0.138nm.CnAl+2团簇基态结构可以看作是两个较小的Cn/2Al+分子碎片通过端位C原子相互结合形成CcoreAlshell的直线或顺式与反式折线状结构;分子总的平均键长随着n的增大逐渐趋于定值0.141nm.通过对基态结构的能量分析,得到了CnAl+和CnAl+2团簇的稳定性信息.     

AlnO±2团簇结构的几何特征与稳定性

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-311G**水平上对AInO±2 (n=1-10)团簇的几何和电子结构进行了理论计算.讨论了混合团簇的基态结构与振动频率,以及电荷转移与分子轨道.结果表明,AlnO±2(n＞1)团簇的基态结构都是2个较小的AlmO(m＜n)分子碎片通过Al原子或1个Al4O2局部结构与Al簇相结合形成的.通过对基态结构的能量分析,得到了AlnO±2团簇的稳定性信息.     

AlnO2±团簇结构的几何特征与稳定性

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-311G**水平上对AlnO2±(n=1-10)团簇的几何和电子结构进行了理论计算.讨论了混合团簇的基态结构与振动频率,以及电荷转移与分子轨道.结果表明,AlnO2±(n>1)团簇的基态结构都是2个较小的AlmO(m相似文献   

小镍团簇Nin(n=2～6)电子结构和拓扑分析

在UBP86/TZVP水平上计算了小镍团簇(Ni<,n>,n=2～6)的稳定基态结构并用自然键轨道(NBO)和分子中的原子量子理论(QTAIM)分析了这些团簇的电子结构.计算结果表明,Ni团簇基态结构具有较高自旋多重度.QTAIM分析表明镍团簇中Ni-Ni键均为金属键.除Ni<,2>团簇中Ni-Ni键为纯粹的σ键外,其...     

PdSi_n(n=1～15)团簇电子结构与光谱性质的理论研究

在卡里普索(CALYPSO)结构预测的基础上,采用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,优化得到PdSi_n(n=1~15)团簇的基态结构,对其电子性质、红外光谱和拉曼光谱进行了讨论.结果表明,PdSi_n(n=1~15)团簇的基态构型随n值的增大由平面结构向立体结构演化;当n≤4时,PdSi_n团簇的红外与拉曼活性在450~500 cm-1范围内表现较好,当n≥5时,PdSi_n团簇的红外与拉曼活性在50~500 cm~(-1)范围内表现较好.     

（CoCr）n（n=1-5）合金团簇的结构和磁性

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(GGA)对(CoCr)n(n=1-5)团簇的几何结构、电子结构和磁性进行了系统的研究,确定了团簇的基态和亚稳态.结果表明,CoCr二元合金团簇的基态几何构型呈对称有序排列,其磁性均呈反铁磁性耦合;团簇键长和配位数的大小对原子局域磁性有很明显的影响;受Cr原子的影响,在(CoCr)4团簇中,非相邻的Co原子之间呈现反铁磁性耦合.     

(CoCr)n (n=1-5)合金团簇的结构和磁性

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(GGA)对(CoCr)n (n=1-5)团簇的几何结构、电子结构和磁性进行了系统的研究, 确定了团簇的基态和亚稳态. 结果表明, CoCr二元合金团簇的基态几何构型呈对称有序排列, 其磁性均呈反铁磁性耦合; 团簇键长和配位数的大小对原子局域磁性有很明显的影响; 受Cr原子的影响, 在(CoCr)4团簇中, 非相邻的Co原子之间呈现反铁磁性耦合.     

Quantum Chemical Study of CnAl2^± （n=1～10） Clusters： Structure and Stability

Geometries, electronic structures and vibrational frequencies of CnAl2± clusters have been investigated by using the B3LYP-DFT method in the range of n = 1～10. At the B3LYP/6-311G level, the ground state structures of CnAl2± clusters are planar or linear with terminal aluminum atom. In these structures, the C–C bonds are alternately changed between double and triple. The changing magnitude of the averaged bond length decreases with the increase of cluster size. The energetic analysis showed that CnAl2± clusters with even n are more stable than those with odd n.     

InnNa和InnNa+(n=2-8)的团簇结构和电子性质

在密度泛函理论B3LYP水平上, 对InnNa和InnNa+(n=2-8)团簇进行了结构优化和振动频率计算. 计算结果表明, InnNa(n=2、3、4、6)最稳定结构中的对称性分别为C2v、C3v、C4v和C2v, 而InnNa(n=5、7、8)的最稳定结构的对称性为C1点群. 从InnNa(n=4-8)的最稳定结构可以看出, Na原子均位于四个In原子形成的四边形面上. 对于InnNa+(n=2-8), 除了In2Na+、In4Na+和In7Na+, 其它结构都与其中性结构相似. 进一步计算InnNa(n=2-8)团簇的平均结合能、能量的二阶差分以及绝热电离能表明, InnNa(n=2-8)团簇能量的二阶差分呈现奇偶交替特征, In4Na和In6Na较其它团簇更为稳定, 而且理论计算得到的绝热电离能和实验结果吻合得很好.     

(CoMn)n(n=1～5)合金团簇的结构和磁性

All geometry structures of (CoMn)n (n=1-5) clusters were optimized, and the energy, frequence and magnetism of (CoMn)n (n=1-5) clusters were calculated by using the local spin density approximation and generalized gradient approximation of density functional theory. The same ground state structures of CoMn alloy clusters were confirmed in two methods, and magnetism of CoMn alloy ground state clusters was studied systemically. In order to understand structure and magnetism of CoMn alloy clusters better, Co2n (n=1-5) and Mn2n (n=1-5) clusters were calculated by the same method as alloy clusters, whose ground state structure and magnetism were confirmed. Moreover, the ground state structure and magnetism of clusters with the corresponding CoMn alloy clusters was compared. Results indicated that for (CoMn)n (n=1-4) clusters, geometry structures of CoMn alloy clusters are the same as the corresponding pure clusters still, (CoMn)3 and (CoMn)4 exhibit magnetic bistability, show ferromagnetic and anti-ferromagnetic coupling, local magnetic moment of Co, Mn atoms in CoMn alloy clusters almost preserves magnetism of pure clusters still.     

用密度泛函理论研究ZrnB(n=1-13)团簇的结构及性质

利用密度泛函理论, 得到了ZrnB(n=1-13)团簇的基态结构, 计算并讨论了团簇能量的二阶差分和离解能. 结果表明, n=2, 5, 12时, 相应团簇较稳定, 特别是Zr5B团簇的稳定性最高. 同时分析了ZrnB团簇的电子性质及磁性, 结果显示能隙随n值的增大出现奇偶振荡趋势, 特别是Zr12B团簇的能隙只有0.015 eV, 表明该团簇已具有金属性. 电荷转移随n值增大, 整体呈增大趋势, 除了二聚体ZrB, 电荷由B原子转移到Zr原子. 利用Mulliken布居分析得到二聚体ZrB(5.000 μB)和团簇Zr4B(3.000 μB)的磁矩较大, ZrnB团簇中总磁矩主要来自Zr原子的4d轨道.     

Adsorption of C2H radical on cobalt clusters: anion photoelectron spectroscopy and density functional calculations

We investigated the adsorption of C(2)H radical on small cobalt clusters by mass spectrometry and by measuring the photoelectron spectra of Co(n)C(2)H(-) (n = 1-5) cluster anions. The most stable structures of Co(n)C(2)H(-) (n = 1-5) and their neutrals were determined by comparing the experimental results with theoretical calculations. Our studies show that C(2)H radical still maintains its integrity as a structural unit in Co(n)C(2)H(-) clusters, rather than being divided by Co(n) clusters. The most stable isomers of Co(1-2)C(2)H(-) clusters are linear with the C(2)H interacting with only one Co atom, while those of Co(3-5)C(2)H(-) cluster anions are quasi-planar structures with the carbon-carbon bonds bending slightly toward the Co(3-5) clusters. The carbon-carbon bond of C(2)H is lengthened more in Co(3-5)C(2)H(-) clusters than in Co(1-2)C(2)H(-).     

(Al16Ti)n± (n=0-3)离子团簇中Ti原子对电子结构及其与H2O分子相互作用的显著影响

用密度泛函理论结合全电子自旋极化方法构建并优化出了最稳定的(Al₁₆Ti)^n± (n=0-3)离子团簇, 研究了其几何结构、稳定性和电子结构. 同时研究了水分子在(Al₁₆Ti)^n± (n=0-3)离子团簇表面的吸附结构和吸附能. 研究结果与纯(Al₁₇Ti)^n± (n=0-3)离子团簇的电子结构及其与H₂O分子的相互作用规律做了对比. 通过电子最高占据轨道和最低空轨道的空间分布, 发现大部分的活性电子占据在Ti 原子位置, 少量电子根据曲率从大到小的顺序依次占据. 通过分析最稳定的(Al₁₆TiH₂O)^n± (n=0-3)吸附化合物的几何结构可以看出, 水分子都倾向于吸附在Ti原子上, 并且为亲氧吸附. 在所有的吸附化合物中, (Al₁₆TiH₂O)⁺具有最短的平均O―H键长, 比孤立H₂O分子中的O―H键约长0.0003 nm, 然后随着电子数的增加或减少, O―H键都会进一步被拉长. 研究结果表明, Al 团簇离子中Ti 原子的掺杂可以有效提高H₂O分子的解离效率. 另外, 在金属团簇的几何结构效应与杂质效应共同出现时, 杂质的影响占据了主导地位.     

Experimental and theoretical investigation on binary semiconductor clusters of Bi/Si, Bi/Ge, and Bi/Sn

Bi(m)M(n)- (M = Si, Ge, Sn) binary cluster anions are generated by using laser ablation on mixtures of Bi and M (M = Si, Ge, Sn) samples and studied by reflectron time-of-flight mass spectrometer (RTOF-MS) in the gas phase. Some magic number clusters are present in the mass spectra which indicate that they are in stable structures. For small anions (m + n < or = 6), their structures are investigated with the DFT method and the energetically lowest lying structures are obtained. For the binary anionic clusters with the same composition containing Si, Ge, and Sn, they share similar geometric and electronic structure in the small size except that BiSi3-, BiSi5-, Bi2Si2-, Bi2Si3-, and Bi4Sn2- are different for the lowest energetic structures, and the ground states for all the anions are in their lowest spin states. The calculated VDE (vertical detachment energy) and binding energy confirm the obviously magic number cluster of BiM4- (M = Si, Ge, Sn), which agrees with the experimental results.     

Nonorthogonal Tight-binding Study of the Geometries and Electronic Properties of Ge_n(n=2—20)Clusters

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｔｕｄｉｅｓｏｎｃｌｕｓｔｅｒｓｏｆｇｒｏｕｐⅣｅｌｅｍｅｎｔｓ（Ｃ,Ｓｉ,Ｇｅ,ＳｎａｎｄＰｂ）ｈａｖｅｒｅｃｅｉｖｅｄｍｕｃｈａｔｅｎｔｉｏｎｉｎｔｈｅｌａｓｔｄｅｃａｄｅｆｏｒｔｈｅｉｒｐｏｔｅｎｔｉａｌａｐｐｌｉｃａ...