压缩变形对C20富勒烯分子电子传输特性的影响

分别采用分子动力学方法与扩展的H櫣ｃｋｅｌ方法分析了双Ａｕ电极作用下 ,未变形以及压缩量为 10 %、2 0 %的C2 0 富勒烯分子的几何构形与电子结构 ;采用扩展的H櫣ｃｋｅｌ方法与格林函数方法计算了三种Ａｕ电极 压缩C2 0 分子 Au电极体系的导电性 .研究结果表明 ,C2 0 分子与Au电极之间的“接触”改变了C2 0 分子的电子结构 ;C2 0 分子与Au电极之间的结合既有共价键的成分 ,又有离子键的成分 ,跟Au电极对C2 0 分子的压缩量紧密相关 ;压缩的C2 0 分子具有更好的导电性能 .     

Rb掺杂C60单晶的相衍变和电子态

在C60单晶超高真空解理面上制备C60的Rb填隙化合物薄膜.用同步辐射光电子能谱研究了相衍变过程.观察到对应于固溶相、Rb1C60和Rb3C60的电子态密度分布.当数纳米厚Rb3C60薄膜在C60单晶(111)解理面形成后,室温条件下进一步沉积Rb至样品表面不产生fcc到bct或bcc结构相变.C60分子的大尺寸提供了表面填隙位置使得样品表面形成Rb4C60和Rb5C60吸附相.价带电子能谱结果表明这两种表面相为金属性.Rb 3d芯态电子能谱测量进一步证实了表面Rb4C60和Rb5C60吸附相的存在.     

C60、C240、C60@C240富勒烯分子压缩特性的分子动力学研究

采用Tersoff-Brenner势的分子动力学方法,研究了双石墨层作用下C60、C240及C60@C240富勒烯分子的压缩力学特性.根据计算结果,讨论了三种分子压缩过程中几何构形、能量、压缩载荷等的变化及其差异.研究表明,压缩过程中,仅C240分子出现了“塌陷“现象,塌陷时,该分子的能量及外载一度下降;相同压缩应变下,C240的体积压缩率以及C60@C240的能量吸收率最大,而C60的体积压缩率及能量吸收率均最小; C60@C240分子的最大承载能力及C240的最大承受变形能力最大,而C60分子的最大承载和最大承受变形能力均最小;在C60@C240分子的压缩中,当应变小于20%时,内笼C60的体积及其能量变化很小;C60与C240之间的范德华尔能在整个压缩C60@C240分子的能量变化中仅仅占有非常小的份额.     

电场作用下C60富勒烯二聚体分子的几何构型与失效

采用分子力学与量子力学相结合的方法,模拟了电场作用下C60富勒烯二聚体(2C60)分子的几何构型与失效行为,讨论了三种不同方向外加电场对2C60分子几何变形、构型失效、电荷分布与极化偶极矩的影响,并与电场作用下C60富勒烯分子的几何变形与失效行为进行了对比.研究结果表明,2C60分子的几何变形与失效行为与外加电场的方向密切相关.当外加电场与2C60分子的桥接C-C键平行时,2C60分子很容易发生失效,且失效形式也十分独特.     

电场作用下C60富勒烯分子的几何构形与电子结构

采用分子动力学与半经验量子力学相结合的方法,对不同强度电场作用下C60富勒烯分子的体积、形变、电荷分布、偶极矩、系统能量、分子轨道能级等进行了计算,分析了外加电场对C60富勒烯分子几何构形、电子结构的影响.研究结果表明:①在电场作用下,C60富勒烯发生极化,分子沿电场方向伸长,沿垂直电场的方向缩短,体积膨胀.当电场强度增至0.102 a.u.时,C60分子构形破坏.②随着外加电场强度的增加,C60分子的偶极矩增大,系统能量、LUMO,HOMO能级减小,但LUMD,HOMO之间的能隙却先是减小,然后增大.     

带电荷C60分子的电子结构及其非线性光学性质

应用Su-Schrieffer-Heeget(SSH)模型研究带电荷C₆₀分子的结构和电子结构.分析所带电荷量对结构的影响,计算带不同电荷数时C₆₀分子的电子结构,进一步对三阶非线性光学极化率进行了研究.     

内掺氮富勒烯N_2@C_(60)的几何结构和电子性质的密度泛函计算研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似对内掺氮富勒烯N2@C60的几何结构和电子性质进行计算研究.发现在N2@C60中,氮倾向以分子形式存在于C60中心处.键长分析、能级图、态密度图和电荷分析表明内掺氮分子对C60几何结构和电子结构带来的影响甚微.     

R相C60聚合物的磁性研究

在高温高压条件下利用高压合成装置合成了二维R相C60聚合物,并利用X射线衍射(XRD)和超量子干涉(SQUID)对合成的样品进行了研究.X射线衍射(XRD)数据表明,在6 Gpa压力和7000C-7250C的温度条件下合成的聚合物为纯度较高的二维R相C60聚合物,当温度升高至8000C时,富勒烯的笼状结构塌陷,样品全部变为无定形碳结构.超量子干涉(SQUID))数据表明,在富勒烯笼状结构出现破缺或共价键结构出现断裂的边界条件下制备的二维R相C60聚合物具有铁磁性,样品的磁性来源于破缺的C60分子笼和断裂的共价键.     

Yb掺杂C60薄膜的x射线光电子能谱研究

在超高真空系统中制备了C60的Yb填隙化合物薄膜.用x射线光电子能谱研究了Yb和C60结合过程中C1s,Yb4f和Yb4d的变化.利用Yb4f和C1s的谱峰强度确定出相纯样品的化学组分接近Yb2.75C60,这一结果与晶体x射线衍射结果一致.Yb4f和Yb4d的峰形与峰位表明化合物中Yb的价态为Yb2+.相纯样品(Yb2.75C60)的C1s峰位相对于纯C60向低结合能方向移动约0.5eV.C1s结合能减小说明有Yb6s电子转移到C60的最低未充填分子轨道能带上.结合能变化大小及峰宽的具体数值为进一步在薄膜样品上研究Yb2.75C60提供了表征样品的手段.     

三种C240异构体分子的AM1研究

采用RHF水平的AM1半经验量子化学方法,计算了线性4C60富勒烯聚合体、花生壳状4C60富勒烯聚合体,以及C240纳米碳管等三种C240异构体分子的几何构型、电子结构、分子能量,以及疏水常数LogP、极化率、偶极矩等物理化学特性,讨论了三种C240异构体分子的几何构型、前线分子轨道及能级、净电荷分布与静电势、分子能量等特性的差异.研究表明,三种C240分子的生成均为吸热,它们的稳定性依次排序为:C240纳米碳管>花生壳状4C60>线性4C60.     

The compressive mechanical properties of Cn (n=20, 60, 80, 180) and endohedral M@C60 (M=Na,Al, Fe) fullerene molecules

The compressive mechanical properties of C_n (n = 20, 60, 80, 180) and endohedral M@C₆₀ (M = Na, Al, Fe) fullerene molecules are investigated using a quantum molecular dynamics (QMD) technique. Energy–strain curves, force–strain curves, endurance load, failure strain corresponding to the endurance load, and compressive stiffness of the fullerene molecules are obtained. The compressive mechanical properties of C₂₀, C₆₀, C₈₀, C₁₈₀ and M@C₆₀ (M = Na, Al, Fe) are discussed. The results show that the larger the magic number n of an empty fullerene, the higher its endurance load and compressive stiffness, but the lower its failure strain, and comparing to the empty C₆₀ fullerene, all the M@C60 molecules have greater endurance capability and failure strain.     

C60-糖皮质激素荧光特性研究

C60及其衍生物的荧光特性的研究是富勒烯科学领域的一个重要分支.研究了C60-糖皮质激素类衍生物的荧光性质,发现室温下用350 nm波长的光激发,C60-糖皮质激素类衍生物在447 nm处有荧光发射.由于C60分子中60个碳原子是等价的,属Ih群,呈高度对称性,因而同样条件下难以观测到荧光.而C60-糖皮质激素类衍生物在形成的过程中分子结构的对称性发生了改变,使得这类化合物可以在一定波长光的激发下发射荧光.此外,通过对系列浓度(10～130 μmol·L-1)的C60-糖皮质激素氯仿溶液的荧光测定,发现这类化合物存在荧光浓度自猝灭现象,10～64 μmol·L-1浓度范围内,荧光强度随浓度的增大而逐渐增大,大于64 μmol·L-1时荧光强度随浓度的增大而逐渐降低.     

Preferred orientations of encapsulated C60 molecules inside single wall carbon nanotubes

A systematical study of the orientational behavior of C60 molecules in single wall carbon nanotubes (SWCNTs) with different chirality and diameter has been performed by using a model of an infinite long nanotube filled with two C60 (denoted as C60-1 and C60-2) molecules. We studied the preferred orientation of the C60-1 molecule when the neighboring C60-2 molecule was fixed at the pentagon, double-bond, and hexagon orientations respectively. Our results showed that the C60-1 molecule prefers the pentagon (hexagon) orientation when the tube diameter is smaller (larger) than 1.31nm (1.36nm). For the tube diameter in between, the preferred molecular orientation of C60-1 changes from pentagon to hexagon with the increasing tube diameter when the neighboring C60-2 molecule is fixed at the pentagon or double-bond orientation. A novel vertex orientation for the C60-1 molecule has been found when the C60-2 molecule is fixed at the hexagon orientation.     

T1uhg杨-泰乐系统：D5d势阱中的各向异性现象

杨-泰乐(Jahn-Teller缩写为JT)系统在其最低的绝热势能面上常常典型地含有一系列相互等同的势阱.在C60分子中，若一个电子占据该分子的三重简并的能量最低电子态，这一具有T1u对称性的电子态将会与具有hg对称性的五重简并振动态发生相互作用，形成所谓的T1uhg JT系统.当考虑电声的非线性相互作用时，该系统的势能面上将出现D5d对称性的势阱并伴随D3d对称性的势垒；反之亦然.本文在幺正平移变换的基础上，引入了标度变换，研究了该JT系统中D5d势阱中的各向异性现象：在电子空间中，非线性项的引入使得 关键词： C60 杨-泰乐效应 各向异性 电声耦合 标度变换     

C60-脱异丙基脱氢枞胺衍生物的NMR光谱分析

C_(60)与脱氢枞胺发生环加成反应可生成多种功能性富勒烯衍生物.该论文测定了目标化合物N,N-四氯邻苯二甲酰基-13-硝基-7,7-C_(60)-脱异丙基脱氢枞胺的~1H NMR和~(13)C NMR谱图,并利用~1H-~1H COSY、~1H-~1H ROESY、~1H-~(13)C HSQC和~1H-~(13)C HMBC等2D NMR技术,对其~1H和~(13)C NMR信号进行了归属,为表征类似化合物的结构提供了参考.     

钢纤维混凝土板在冲击与爆炸荷载下的K&C模型

钢纤维混凝土(Steel fiber reinforced concrete,SFRC)具有优异的延性、韧性及能量吸收能力,被广泛应用于各类防护结构。K&C模型已成为研究普通混凝土构件动力响应的常用材料模型,但仍无法准确表征SFRC的动力特性。为了提高K&C模型在冲击及爆炸荷载作用下预测SFRC板动力响应的能力,对K&C模型进行了改进:基于大量三轴压缩实验数据,建立了新的失效强度面参数模型;采用反复试验法,建立了新的损伤演化模型,并校准了拉、压损伤参数;基于大量高应变率下SFRC的单轴压缩实验数据,建立了新的受压动力增强因子模型。通过LS-DYNA显式有限元动力分析软件模拟了SFRC板的动力响应,模拟结果验证了上述改进的有效性与可靠性。     

一类新颖含C60复合材料的合成及其光限制效应的研究

报道了在Ｃ６０与ＮＨ２（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３中的胺基反应生成Ｃ６０－ＮＨ２（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３物质后引入ｒ－缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷「ＣＨ２ＯＣＨＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，３－Ｇｌｙｃｉｄｏｘｙｐｒｏｐｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ，简称ＫＨ５６０」与二甲基二乙氧基硅烷「（ＣＨ３）２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）２，Ｄｉｅｔｈｏｘｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ     

C60复合物折射率的研究

将C60掺入聚甲基丙烯酸甲酯形成C60复合材料。研究了其折射率与温度变化的关系；随加入C60量不同，导致折射率有不同的变化；并研究了该复合物经紫外线照射后的折射率变化。结果表明：掺入C60的聚甲基丙烯酸甲酯折射率比纯甲基丙烯酸甲酯折射率明显提高。此种C60复合物的折射率随温度升高而降低，而且C60含量越高，折射率对温度变化越敏感；经紫外线照射后的C60复合物的折射率对温度的变化更加敏感。     

[Fe(C60)]·ClO的合成与吸收光谱

用ＦｅＣｌ３·６Ｈ２Ｏ与Ｃ６０（含Ｃ７０）固体混合，经研磨得含Ｃ６０（Ｃ７０）的络合物［Ｆｅ（Ｃ６０）］·ＣｌＯ和［Ｆｅ（Ｃ７０）］·ＣｌＯ，该物呈棕黑色，具有吸水性