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相似文献
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1.
FeBN(N≤15)团簇结构、电子性质和磁性的密度泛函理论研究   总被引:3,自引:3,他引:0  
采用密度泛函理论中的广义梯度近似(Generalized Gradient Approximation, GGA)方法, 对不同自旋多重度的FeBN(N≤15)团簇的平衡几何结构、电子性质和磁性进行了研究. 团簇基态结构的平均结合能、二阶能量差分和能隙均表明FeB8、FeB12和FeB14团簇较相邻团簇稳定. 团簇基态结构中Fe原子的d轨道和B原子的p轨道存在着明显的杂化. 团簇基态结构的总磁矩主要来自Fe原子3d轨道的贡献, 且总磁矩随团簇尺寸增大呈现奇偶振荡.  相似文献   

2.
运用卡里普索(CALYPSO)结构预测方法,在杂化密度泛函B3LYP/6-311G+(d)基组水平上,对AlnCl(n=2-14)团簇的几何结构与电子性质进行优化计算,并讨论了团簇的平均结合能、能隙、二阶能量差分、电离能、亲和能以及电子自然布局和极化率。研究结果表明:AlnCl(n=2-14)团簇的基态构型由简单平面几何结构向立体结构演化,形成Cl原子戴帽Aln-1Cl团簇结构;Cl原子的掺杂增大了Aln团簇的平均结合能;二阶能量差分、能隙、电离能、亲和能的变化表明Al7Cl是幻数团簇结构;团簇中的电荷总是由Al原子向Cl原子转移,原子之间的成键作用随着团簇尺寸的增大而增强。  相似文献   

3.
运用卡里普索(CALYPSO)结构预测方法,在杂化密度泛函B3LYP/6-311G+(d)基组水平上,对Al_nCl(n=2-14)团簇的几何结构与电子性质进行优化计算,并讨论了团簇的平均结合能、能隙、二阶能量差分、电离能、亲和能以及电子自然布居和极化率.研究结果表明:Al_nCl(n=2-14)团簇的基态构型由简单平面几何结构向立体结构演化,形成Cl原子戴帽Al_n-1Cl团簇结构;Cl原子的掺杂增大了Al_n团簇的平均结合能;二阶能量差分、能隙、电离能、亲和能的变化表明Al_7Cl是幻数团簇结构;团簇中的电荷总是由Al_原子向Cl原子转移,原子之间的成键作用随着团簇尺寸的增大而增强.  相似文献   

4.
第一性原理计算ZrnFe(n=2-13)团簇的基态结构及其磁性   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
从第一性原理出发,利用密度泛函理论中的广义梯度近似对ZrnFe(n=2-3)团簇进行了结构优化、能量和频率计算.在充分考虑自旋多重度的前提下,对每一具体尺寸的团簇,得到了多个平衡构型,并根据能量高低确定了团簇的基态结构.综合团簇的结合能、二阶能量差分以及团簇的最高占据轨道和最低未占据轨道间的能隙可知Zr5Fe,Zr7Fe和Zr12Fe团簇的稳定性相对较高,Zr12Fe团簇的结构是具有Ih对称性的正二十面体,而且Zr12Fe的稳定性在所有团簇中是最高的.另外,不仅Zr5Fe,Zr7Fe和Zr12Fe团簇的稳定性相对较高,而且它们均为磁性团簇(而Zrn团簇的磁矩在n≥5时已经发生了淬灭),由此可知通过选择合适的掺杂元素可能得到高稳定的磁性团簇.从Mulliken布居分析结果可知,除了在Zr12Fe团簇中Fe原子失去少量电荷外,其他团簇中Fe原子均从Zr原子那里得到了一定量电荷,即Fe原子在ZrnFe(n=2-3,n≠12)团簇中是电子受体.  相似文献   

5.
在密度泛函理论框架下,用广义梯度近似(GGA)的方法研究YnN(n=2-12)团簇的电子结构,系统计算了它们的基态束缚能Be(eV)、最高占据轨道(HOMO)与最低未占据轨道(LUMO)之间的能隙、二阶能量差分 (au)、离解能 (au)、团簇的总磁矩Mt( ),最近邻N原子的Y原子所带的局域电荷QY(C)和磁矩MY( )、掺杂原子N所带的局域电荷QN(C)和磁矩MN( )。研究表明,Y6N、Y8N、Y10N的基态具有较高稳定性;对于YnN(n=2-12)的所有团簇,电荷总是由Y原子转移到N原子,YnN(n=2-12)团簇中Y—N表现为离子键的性质;当n=3,4,5,9,10,11,12时,团簇的磁矩为零,团簇的磁性消失,当n=2,6,7,8时,团簇具有磁性,其中n=6时,团簇的磁性最强。  相似文献   

6.
本文利用密度泛函PW91方法研究了Co@Aun(n=1~8)团簇的平衡结构、稳定性和磁矩.结构优化显示Co原子在低能异构体中趋于占据最高配位位置,基态Co@Aun(n=2~6)团簇为二维结构,Co@Au7和Co@Au8转变为三维结构.原子平均结合能、二阶能量差分及HOMO-LUMO能级间隙分析表明掺杂Co原子提高了金团簇的稳定性,改变了金团簇能级间隙的奇偶振荡性,n=5为掺杂团簇的幻数.磁矩的计算揭示Co@Aun团簇的磁性主要源于Co原子的3d轨道.  相似文献   

7.
本文利用密度泛函PW91方法研究了Co@Aun(n=1-8)团簇的平衡结构、稳定性和磁矩。结构优化显示Co原子在低能异构体中趋于占据最高配位位置,基态Co@Aun(n=2-6)团簇为二维结构,Co@Au7和Co@Au8转变为三维结构。原子平均结合能、二阶能量差分及HOMO-LUMO能级间隙分析表明掺杂Co原子提高了金团簇的稳定性,改变了金团簇能级间隙的奇偶振荡性,n=5为掺杂团簇的幻数。磁矩的计算揭示Co@Aun团簇的磁性主要源于Co原子的3d轨道。  相似文献   

8.
利用密度泛函理论广义梯度近似方法得到了BnTi(n=1-12)团簇的基态结构, 并讨论了电子性质和磁性质. 结果表明, n≤5 时, BnTi 基态结构呈平面或准平面, n>5 时, Ti 原子倾向于与较多的B 原子成键而呈三维结构. 由二阶能量差分得出B3Ti, B5Ti, B10Ti 为幻数团簇. Mulliken 布居分析显示BnTi 团簇中电荷由Ti 原子向近邻B 原子转移且以共价键与离子键共存; 除BTi 磁矩为5 μB 外, 其余团簇磁矩处于0-2 μB 之间; 团簇总磁矩主要由Ti 原子的3d 轨道和个别B 原子提供. B3Ti和B7Ti 团簇中, B 原子表现为反铁磁性.  相似文献   

9.
利用密度泛函理论广义梯度近似方法得到了BnTi(n=1-12)团簇的基态结构, 并讨论了电子性质和磁性质. 结果表明, n≤5 时, BnTi 基态结构呈平面或准平面, n>5 时, Ti 原子倾向于与较多的B 原子成键而呈三维结构. 由二阶能量差分得出B3Ti, B5Ti, B10Ti 为幻数团簇. Mulliken 布居分析显示BnTi 团簇中电荷由Ti 原子向近邻B 原子转移且以共价键与离子键共存; 除BTi 磁矩为5 μB 外, 其余团簇磁矩处于0-2 μB 之间; 团簇总磁矩主要由Ti 原子的3d 轨道和个别B 原子提供. B3Ti和B7Ti 团簇中, B 原子表现为反铁磁性.  相似文献   

10.
使用卡里普索(CALYPSO)预测团簇可能结构,运用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP,对PdSi_n(n=1-15)团簇的几何结构与电子性质进行了计算,并讨论了团簇的平均结合能、能隙、二阶能量差分以及电子自然布局和极化率.研究结果表明:PdSi_n(n=1-15)团簇的基态构型由平面结构向立体结构演化,最终形成笼形结构;在Sin中掺杂Pd原子增强了团簇的稳定性;PdSi_4与PdSi_(12)团簇是幻数结构,PdSi_4的稳定性和密堆性最好;NCP和NEC分析表明,在PdSi_n基态团簇中,电荷从Si原子向Pd原子转移,在Pd原子内部发生了spd杂化;Si-Si键之间较强的相互作用力是PdSi_4和PdSi_(12)团簇基态结构更加稳定的原因;PdSi_n团簇中原子间的相互作用伴随n值的增大而不断增强.  相似文献   

11.
Equilibrium geometries, charge distributions, stabilities and electronic properties of the Ag-adsorbed (MgO) n (n = 1–8) clusters have been investigated by density functional theory (DFT) with generalized gradient approximation (GGA) for exchange-correlation functional. The results show that hollow site is energetically preferred for n⩾4, and the incoming Ag atoms tend to cluster on the existing Ag cluster. The Mulliken populations indicate that the interaction between the Ag atom and Magnesia clusters is mainly induced by a weak atomic polarization. The adsorbed Ag atom only causes charge redistributions of the atoms near itself. The effect of the adsorbed Ag atom on the bonding natures and structural features of Magnesia clusters is minor. Furthermore, the investigations on the first energy difference, fragmentation energies and electron affinities show that the Ag(MgO)4 and Ag(MgO)6 are the most stable among studied clusters. Supported by the Startup Fund of High-level Personal for Shihezi University (Grant No. RCZX200747)  相似文献   

12.
葛桂贤  井群  曹海宾  杨增强  唐光辉  闫红霞 《物理学报》2011,60(10):103102-103102
采用密度泛函理论中的广义梯度近似(GGA) 对 Run Au和Run 团簇的几何构型进行优化,并对能量、频率、电子性质和磁性质进行了计算. 结果表明,Run Au团簇的最低能量结构可以通过Au原子代替Run+1团簇中的Ru原子生长而成.除了局域的结构畸变,Run Au和Run+1团簇具有相似的几何结构.二阶能量差分、电离势、亲和势和分裂能表明Ru5, Ru8, Ru5Au, Ru8Au 是稳定的团簇,Au的掺杂没有改变Run 的相对稳定性.通过电子性质的分析发现,当Au原子掺杂在Run 中,团簇的化学活性增加,且团簇的能隙主要由电子的配对效应决定;对于大多数团簇来说,Au原子掺杂提高了Run Au的磁矩. 关键词: n Au和Run 团簇')" href="#">Run Au和Run 团簇 几何结构 电子性质  相似文献   

13.
田付阳  王渊旭  井群  田凯  罗有华 《物理学报》2008,57(3):1648-1655
利用密度泛函理论(DFT)的B3PW91方法,在6-311G水平上对BMgn,AlMgn(n=1—12)团簇进行了几何结构优化和电子性质分析. 发现随着原子个数的增加, B原子进入镁团簇的内部, 而AlMgn和镁团簇有相似的生长模式. B,Al原子的掺杂均能使镁团簇的平均结合能增大,稳定性增强, BMgn,AlMgn关键词: 密度泛函理论 最低能量结构 n和AlMgn团簇')" href="#">BMgn和AlMgn团簇 NBO电荷布居  相似文献   

14.
赵文杰  王清林  任凤竹  罗有华 《物理学报》2007,56(10):5746-5753
从第一性原理出发,利用密度泛函理论中的广义梯度近似对ZrnFe(n=2—13)团簇进行了结构优化、能量和频率计算.在充分考虑自旋多重度的前提下,对每一具体尺寸的团簇,得到了多个平衡构型,并根据能量高低确定了团簇的基态结构.综合团簇的结合能、二阶能量差分以及团簇的最高占据轨道和最低未占据轨道间的能隙可知Zr5Fe,Zr7Fe和Zr12Fe团簇的稳定性相对较高,Zr12Fe团簇的结构是具有Ih对称性的正二十面体,而且Zr12Fe的稳定性在所有团簇中是最高的.另外,不仅Zr5Fe,Zr7Fe和Zr12Fe团簇的稳定性相对较高,而且它们均为磁性团簇(而Zrn团簇的磁矩在n≥5时已经发生了淬灭),由此可知通过选择合适的掺杂元素可能得到高稳定的磁性团簇.从Mulliken布居分析结果可知,除了在Zr12Fe团簇中Fe原子失去少量电荷外,其他团簇中Fe原子均从Zr原子那里得到了一定量电荷,即Fe原子在ZrnFe(n=2—13,n≠12)团簇中是电子受体.  相似文献   

15.
The geometries, stabilities, and magnetic properties of PdnAl (n=1–8) neutral clusters are studied using density functional theory with generalized gradient approximation. The growth pattern for different sized PdnAl (n=1–8) clusters is Al-substituted Pdn+1 clusters and it keeps the similar framework of the most stable Pdn+1 clusters except n=6 and 8. Al atoms in the ground state PdnAl isomers tend to occupy the most highly coordinated position. The analysis of stabilities shows that doping an Al atom can enhance the stabilities of the host Pd clusters and the magic number characteristic of Pd4 cluster cannot be changed, the Pd3Al cluster has a higher stability. Charges are transferred from Al atom to Pd atoms in all PdnAl clusters, so the Al atom is the electron donor, and Pd atoms are the electron accepters. Doping an Al atom decreases the average atomic magnetic moments of the host Pd clusters.  相似文献   

16.
The geometries, stabilities, electronic and magnetic properties of ConRh (n=1-8) clusters have been investigated systematically within the framework of the generalized gradient approximation density-functional theory. The results indicate that the most stable structures of ConRh (n=1-8) clusters are all similar to those of corresponding Con+1 clusters. Maximum peaks of second-order energy difference are found at n=2, 4 and 7, indicating that these clusters possess relatively higher stability than their respective neighbors. The magnetism of the ground state of alloy clusters all displays ferromagnetic coupling except for Co3Rh. In addition, the doped Rh atom exhibits an important influence on the magnetism of alloy clusters, e.g., compared with corresponding pure Con clusters, the local moment of Co atom is noticeably enhanced in ConRh alloy clusters at n=1, 2, 5, 6, 7 and 8, while reduced at n=3 and 4. Further analysis based on the average bond length, the charge transfer and the spin polarization has been made to clarify the different magnetic responses to Rh doping.  相似文献   

17.
陈杭  雷雪玲  刘立仁  刘志锋  祝恒江 《中国物理 B》2010,19(12):123601-123601
The lowest-energy structures and the electronic properties of Mo2nNn(n=1-5) clusters have been studied by using the density functional theory(DFT) simulating package DMol 3 in the generalized gradient approximation(GGA).The resulting equilibrium geometries show that the lowest-energy structures are dominated by central cores which correspond to the ground states of Mo n(n = 2,4,6,8,10) clusters and nitrogen atoms which surround these cores.The average binding energy,the adiabatic electron affinity(AEA),the vertical electron affinity(VEA),the adiabatic ionization potential(AIP) and the vertical ionization potential(VIP) of Mo2nNn(n=1-5) clusters have been estimated.The HOMO-LUMO gaps reveal that the clusters have strong chemical activities.An analysis of Mulliken charge distribution shows that charge-transfer moves from Mo atoms to N atoms and increases with cluster size.  相似文献   

18.
The structures, stabilities and electronic properties of FePbn (n=1-14) clusters have been studied using the density-functional theory (DFT). Extensive search of the ground-state structures has been carried out by considering a larger number of structural isomers for each cluster size. The Fe atom gradually falls into the interior of the Pb framework as the number of Pb atom increases from 1 to 14. The FePbn clusters at n=3, 5, 10, 12 have relatively higher stability by analyzing the averaged binding energy and the second-order energy difference. Especially, FePb12 is more stable, owing to its highest symmetrical icosahedron structure. The magnetic moments of FePbn clusters do not quench when Fe atom is encapsulated in the Pb framework and mostly originate from 3d state of Fe atom.  相似文献   

19.
陈冬冬  邝小渝  赵亚儒  邵鹏  李艳芳 《中国物理 B》2011,20(6):63601-063601
We have systematically investigated the geometrical structures, relative stabilities and electronic properties of small bimetallic AunBe (n = 1, 2, . . . , 8) clusters using a density functional method at BP86 level. The optimized geometries reveal that the impurity beryllium atom dramatically affects the structures of the Aun clusters. The averaged binding energies, fragmentation energies, second-order difference of energies, the highest occupied-lowest unoccupied molecular orbital energy gaps and chemical hardness are investigated. All of them exhibit a pronounced odd-even alternation, manifesting that the clusters with even number of gold atoms possess relatively higher stabilities. Especially, the linear Au2Be cluster is magic cluster with the most stable chemical stability. According to the natural population analysis, it is found that charge-transferring direction between Au atom and Be atom changes at the size of n = 4.  相似文献   

20.
金蓉  谌晓洪 《物理学报》2010,59(10):6955-6962
用B3LYP/LANL2DZ方法对ZrnPd(n =1—13)团簇的平衡几何结构、能量、频率、电子性质和磁性进行了计算.研究表明,Pd原子位于表面的异构体更为稳定,其中Zr7Pd,Zr12Pd团簇稳定性高,是幻数团簇,此外,相对于ZrnCo与ZrnFe团簇,ZrnPd团簇参与化学反应的能力较弱,化学稳定性更  相似文献   

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