用类B原子波函数对H2+7团簇的正八面体中心结构与能量的研究

在单中心球模型近似下,选用类B原子解析波函数,用变分法计算了H2+7团簇正八面体中心结构与能量.结果表明当中心氢原子核到顶角氢原子核之间的距离R=2.83α0时,体系能量有一极小值E=-3.918h0(a0=0.529177×10-10m,h0=27.2 eV).这表明H27+团簇的正八面体中心结构是稳定的结构,H2+7团簇是可能存在的.     

用类B原子波函数对H7^2＋团簇的正八面体中心结构与能量的研究

在单中心球模型近似下,选用类B原子解析波函数,用变分法计算了H27 团簇正八面体中心结构与能量.结果表明当中心氢原子核到顶角氢原子核之间的距离R=2.83a0时,体系能量有一极小值E=-3.918h0(a0=0.529177×10-10m,h0=27.2 eV).这表明H72 团簇的正八面体中心结构是稳定的结构,H27 团簇是可能存在的.     

用类Li原子波函数对H52+团簇的正四面体中心结构与能量的研究

在单中心球模型近似下,选用类Li原子解析波函数,用变分法计算了H52 团簇正四面体中心结构与能量.结果表明当中心氢原子核到顶角氢原子核之间的距离R=1.93a0时,体系能量有一极小值E=-4.3792 Hartree(a0=0.529177×10-10m,1 Hartree=27.2 eV).这表明H52 团簇的正四面体中心结构是稳定的结构,H52 团簇是可能存在的.     

Li9团簇体心立方结构的形成机理和结合能

本文提出了Li9团簇体心立方结构的形成机理,并对此结构的总能量随中心原子到顶点原子间核间距R的变化用芶氏改进的排列通道量子力学方法(MACQM)进行了计算。结果显示曲线在R = 4.77 a0处有一极小值 -67.160922 a.u.,这表明Li9团簇的体心立方结构是可能稳定存在的。在R趋于无穷大时这9个锂原子的总能量为 -66.852240 a.u.,所以形成Li9的总结合能为0.308682 a.u.。因此Li9 团簇的原子平均结合能是0.034298 a.u.或0.933 eV,它大于我们过去计算的Li5团簇正四面体中心结构的原子平均结合能0.632 eV、Li7 团簇正八面体中心结构的原子平均结合能0.674 eV和Li13 团簇正二十面体中心结构的原子平均结合能0.810 eV。故在体心正多面体结构Lin (n= 5 ,7,9,13)中,Li9的体心立方结构有最大的原子平均结合能,这也许是碱金属晶体的晶胞取体心立方结构的一个原因。     

H9^＋团簇的体心立方结构与能量的理论计算

此文利用单电子在中心氢原子核与周围每个氢原子核之间形成单电子键的共振模型来划分通道，将改进的排列通道量子力学方法推广应用于Ｈ９＋的体心立方结构与能量的理论计算。结果发现，当中心与周围顶角问距Ｒ０＝１．９０ａ０时，总能量有一极小值－４．３０８ｈ．ａ．ｕ，表明Ｈ９＝的体心立方结构是稳定存在的。此外，Ｈ９团簇电离时体积要发生膨胀，大约膨胀到原来的１．５倍。     

自适应免疫优化算法研究大尺寸Cu-Au合金团簇稳定结构

合金团簇所具备的催化和光学等方面特性与团簇的尺寸、元素组成和元素序列密切关联,因而确定其稳定结构是研究纳米团簇合金性质的首要任务.本文利用基于内核构建的自适应免疫优化算法研究了完整元素组成的CunAum(n+m=61及79)二元合金团簇的稳定结构.应用多体Gupta势函数描述Cu-Au团簇原子间的相互作用.研究结果表明:对于CunAum(n+m=61)团簇,除了当n=12-15时为由三个双二十面体面面相连组成的环状结构外,其余均为二十面体结构.原子总数为79的Cu-Au合金团簇包括堆积缺陷的面心立方结构、双面心立方结构、二十面体、十面体和由四个双二十面体面面相连组成的环状结构.且当Au原子比例高和低时其主要构型分别为二十面体和十面体.此外,还分析了Cu-Au合金团簇结构势能量的分布情况及团簇的相对稳定性.原子分布规律显示Cu原子趋于占据内层,而Au原子趋向于分布在外层.     

H_2在Al_nCr(n=1-7)团簇上吸附和解离的密度泛函研究

采用密度泛函理论中的B3LYP方法研究了H2在AlnCr(n=1-7)团簇上的吸附和解离.结果表明:AlnCr团簇结构与Aln+1团簇结构相似;物理吸附是H2以侧向的形式吸附在Cr原子上,H-H键长略微增长,H2的振动频率发生了红移;除了n=5外,其它AlnCr H2团簇的最稳定结构均是AlnCr团簇的最稳定结构与两个氢原子成键而成;AlnCr团簇向H原子转移了电荷;AlnCr H2团簇的平均结合能,垂直电离势和能隙均大于AlnCr团簇的,即AlnCr H2团簇比AlnCr团簇更稳定;Al7Cr对H2的化学吸附表现出较强的惰性,而AlnCr H2(n=1,2,6)则表现出较强的化学活性;由化学反应路径跟踪可知,通过改变AlnCr团簇中Al原子的个数可以调节H2的物理化学吸附行为.     

用类B原子波函数对H5正四面体中心结构与能量的变分计算

选用类B原子波函数,在单中心球模型近似下,利用变分法计算了H5团簇正四面体中心结构与能量.结果表明当中心H原子核到顶角H原子核之间的距离R=1.98 a0时,体系能量有一极小值-2.203?4?h.a.u..这表明H5的正四面体中心结构是可能稳定存在的.计算结果与用MACQM法计算的结果基本相符,表明采用的物理模型及其计算方法是合理可靠的.     

H2在AlnCr(n=1-7)团簇上吸附和解离的密度泛函研究

采用用密度泛函理论中的B3LYP方法研究了H2在AlnCr(n=1-7)团簇上的吸附和解离。结果表明：AlnCr团簇结构与Aln+1团簇结构相似;物理吸附是H2是以侧向的形式吸附在Cr原子上,H-H键长略微增长,H2的振动频率发生了红移;除了n=5外,其它AlnCrH2团簇的最稳定结构均是AlnCr团簇的最稳定结构与两个氢原子成键而成;AlnCr团簇向H原子转移了电荷;AlnCrH2团簇的平均结合能,垂直电离势和能隙均大于AlnCr团簇的,即AlnCrH2团簇比AlnCr团簇更稳定;Al7Cr对H2的化学吸附表现出较强的惰性,而AlnCrH2(n=1,2,6)则表现出较强的化学活性;由化学反应路径跟踪可知,通过改变AlnCr团簇中Al原子的个数可以调节H2的物理化学吸附行为。     

用类B原子波函数对H5正四面体中心结构与能量的变分计算

选用类B原子波函数，在单中心球模型近似下，利用变分法计算了H5团簇正四面体中心结构与能量。结果表明当中心H原子核到顶角H原子核之间的距离R=1．98a0时，体系能量有一极小值-2．2034h．a．u．。这表明H5的正四面体中心结构是可能稳定存在的。计算结果与用MACQM法计算的结果基本相符，表明采用的物理模型及其计算方法是合理可靠的。     

用类氧原子波函数计算H7^—团簇正八体中心结构的能量曲线

选用类氧原子波函数,在单中心球模型近似下,利用变分法计算了Ｈ７＾－团簇正八面体中心结构的能量曲线。结果表明,当中心Ｈ原子核能顶角Ｈ原子核之间的距离Ｒ＝１．５８ａ０时,体系能量有一极小值－４．０８９９４５３ｈ．ａ．ｕ．。这表明Ｈ７的正八面体中心结构是可能稳定存在的。计算结果与用ＭＡＣＱＭ法计算的结果基本相符,表明提出的物理模型及其计算方法是合理的。     

THE MACQM CALCULATION OF THE TOTAL ENERGY CURVE OF THE BODY-CENTERED CUBIC STRUCTURE OF THE H_9~- CLUSTER

ＴＨＥＭＡＣＱＭＣＡＬＣＵＬＡＴＩＯＮＯＦＴＨＥＴＯＴＡＬＥＮＥＲＧＹＣＵＲＶＥＯＦＴＨＥＢＯＤＹ－ＣＥＮＴＥＲＥＤＣＵＢＩＣＳＴＲＵＣＴＵＲＥＯＦＴＨＥＨ－９ＣＬＵＳＴＥＲＧｏｕＱｉｎｇｑｕａｎＺｈａｎｇＪｉａｎｐｉｎｇＬｉＰｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕ...     

H_5~-团簇正四面体中心结构与能量的变分计算

选用类Ｃ原子波函数,在单中心球模型近似下,利用变分法计算了Ｈ－５团簇正四面体中心结构与能量。结果表明当中心Ｈ原子核到顶角Ｈ原子核之间的距离Ｒ＝１．５８ａ０时,体系能量有一极小值－２．８０３６ｈ．ａ．ｕ．。这表明Ｈ－５的正四面体中心结构是可能稳定存在的。计算结果与用ＭＡＣＱＭ法计算的结果基本相符,表明采用的物理模型及其计算方法是合理可靠的。     

The MACQM Calculation for the BInding Energy of the Equilateral Triangle Structure of H3^— Cluster

Considering that the equilateral triangle structure of H3^- cluster can be formed from the interaction of H^- with two hydrogen atoms,a modified arrangement channel quantum mechanics method has been used to calculate the total energy curve for this structure,The result shows that the cureve has a minimal energy-1.6672 a.u.at an internuclear distance of 1.77a0,so its dissociation energy(binding energy)is D(H^- H H)=0.1395,a.u.This means that the cluster H3^- may be formed in an equilateral triangle structure with a bond length of 1.77α0.     

The Formation Mechanism and Binding Energy for the Octahedral Central Structure of the He7+ Cluster

The formation mechanism for the octahedral central structure of the He7 cluster is proposed and its totalenergy curve is calculated by the method of a modified arrangement channel quantum mechanics (MACQM). The energyis a function of separation R between two nuclei at the center and an apex of the octahedral central structure. The resultof the calculation shows that the curve has a minimal energy -19.7296 a.u. At R = 2.40 α0. The binding energy of He7 with respect to He 6He was calculated to be 0.6437 a.u. This means that the cluster of He7 may be formed in thestable octahedral central structure with R = 2.40 α0.     

THE MACQM CALCULATION OF THE TOTAL ENERGY CURVE FOR THE ICOSAHEDRAL CENTRAL STRUCTURE OF THE CLUSTER H_13~-

ＴＨＥＭＡＣＱＭＣＡＬＣＵＬＡＴＩＯＮＯＦＴＨＥＴＯＴＡＬＥＮＥＲＧＹＣＵＲＶＥＦＯＲＴＨＥＩＣＯＳＡＨＥＤＲＡＬＣＥＮＴＲＡＬＳＴＲＵＣＴＵＲＥＯＦＴＨＥＣＬＵＳＴＥＲＨ－１３ＺｈａｎｇＪｉａｎｐｉｎｇ＊ＬｉＰｉｎｇＧｏｕＱｉｎｇｑｕａｎＩｎｓｔ...