AunXm(n+m=4,X=Cu,Al,Y)混合小团簇的结构和稳定性研究

采用基于密度泛函理论的B3LYP方法,优化了AunXm(n+m=4,X=Cu,Al,Y)二元混合团簇的稳定结构.计算了稳定结构的平均结合能、电离势、电子亲和势、最高占据轨道能级和最低空轨道能级及二者间的能隙.结合Mulliken集居数分析研究了二元混合团簇稳定存在的规律,得出掺杂可以增强团簇稳定性的结论.     

M2Al2(M=Au,Ag,Cu)混合小团簇的密度泛函研究

采用基于密度泛函理论的B3LYP方法,利用小核实赝势LANL2DZ,优化了含重金属二元混合团簇M2Al2(M=Au,Ag,Cu)的稳定结构,并得出具有C2v(1A1)对称性的蝴蝶结构比平面构型更加稳定,其中团簇Au2Al2最稳定.计算了稳定结构的结合能、电离势、电子亲和能、最高占据轨道能级和最低空轨道能级及二者间的能隙,得出参杂团簇M2Al2比非参杂团簇M4(M=Au,Ag,Cu)更稳定的结论.     

AunCu ( n =1-3)二元合金小团簇结构和稳定性的密度泛函研究

采用密度泛函理论(DFT) B3LYP 在SDD基组水平上对AunCu(n =1-3)二元合金小团簇各种可能的构型进行几何优化,预测了各团簇的稳定结构. 并对基态结构进行了研究,计算了平均结合能、最高占据轨道能级和最低空轨道能级以及两者间的能隙.结果表明掺杂Cu原子后使得AunCu(n =1-3)团簇的化学性质更稳定.     

Au_nCu(n=1～3)二元合金小团簇结构和稳定性的密度泛函研究

采用密度泛函理论(DFT)B3LYP在SDD基组水平上对Au_nCu(n=1～3)二元合金小团簇各种可能的构型进行几何优化,预测了各团簇的稳定结构.并对基态结构进行了研究,计算了平均结合能、最高占据轨道能级和最低空轨道能级以及两者间的能隙.结果表明掺杂Cu原子后使得Au_nCu(n=1～3)团簇的化学性质更稳定.     

Aun（n=2—9）团簇的几何结构和电子特性

采用密度泛函DFT中的 B3LYP 方法，选择LANL2DZ基组，对Aun（n＝2—9）小团簇的各种可能结构进行优化，得到了它们的基态平衡结构并计算出其原子化能.研究表明：随着团簇尺寸的增大，单个原子的平均原子化能逐渐增大.同时分析了团簇的能级分布、最高占据轨道与最低空轨道之间形成的能级间隙.计算出了电子亲和能和电离势，计算值与实验值非常接近.最后分析了费米能级、电子亲和能和电离势形成“奇－偶”振荡效应的原因. 关键词： Au团簇 平衡几何结构 能隙 电子性质     

铝氢化物(AlHn)(n=1-6)团簇结构与光谱的研究

采用密度泛函(DFT)中的B3P86方法，在Dunning的相关一致基组cc-PVTZ水平上，对铝氢化物(AlHn)(n=1-6)团簇的可能几何构型进行优化计算，得出最稳定构型的几何参数、电子结构、振动频率和光谱等性质参数，并给出了最稳定结构的总能量(ET)、结合能(EBT)、平均结合能(Eav)、电离势(EIP)、能隙(Eg)、费米能级(EF)和氢原子差分吸附能(Ediff)等．结果表明铝氢化物团簇基态稳定结构的电子态分别为：n为奇数为单重态 和 ，n为偶数为双重态 和 ；由于Al原子属于缺电子原子，能与等电子原子H化合，通过氢桥键形成氢化物，本文优化计算发现，铝氢化物团簇最稳定的构型都存在氢桥键，且n为奇数的氢化物的氢桥键作用比相邻偶数的氢化物强．最后计算了铝氢化物团簇最稳定结构的红外光谱、平均结合能、电离势、能隙和费米能级等动力学电子特性，分析得出(AlHn)(n=1-6)团簇中AlH3的电离势和能隙最大，说明该氢化物最稳定，氢原子差分吸附能最大．     

AlnCum (n=2-6, m=1-3)团簇的几何与电子结构

本文利用密度泛函理论研究了Al_nCu_m(n=2-6,m=1-3)团簇的几何结构、稳定性和电子结构.结合能、解离能以及最高占据轨道(HOMO)和最低未占据轨道(LUMO)之间的能隙的分析表明8和20价电子的Al₂Cu₂和Al₆Cu₂团簇具有较强的稳定性.通过对团簇的分子轨道和能级结构进行分析,结果表明8和20价电子的Al₂Cu₂和Al₆Cu₂团簇的分子轨道与凝胶模型预测的一致,可构成闭合壳层,表现出特别的稳定性.Cu原子定域的3d轨道位于团簇的分子轨道之间,但并未影响团簇分子轨道的分布.     

Al_nW_m(n+m=3)混合小团簇的结构和稳定性的密度泛函研究

在相对论原子核势近似下,采用密度泛函理论B3LYP方法,对AlnWm(n m=3 )结构进行优化,得出稳定的平衡结构,计算了稳定结构的电离势,电子亲和能,最高占据 轨道(HUMO)和最低空轨道(LUMO)及二者之间的能隙.得出混合团簇较单一成分团簇稳定的结论.     

Eu_mSi_n(m=1～2,n=1～8)团簇结构和性质的密度泛函理论研究

在密度泛函理论的框架下,采用广义梯度近似（GGA）研究了Eu₂Si_n（n=1～7）团簇的基态几何结构,系统计算了平均结合能E_b、二阶能量差分△₂E、最高占据轨道（HOMO）与最低未占据轨道（LUMO）之间的能隙,并与已有的EuSi_n（n=2～8）团簇相关数据作对比分析.研究表明:单Eu原子比双Eu原子掺杂的Si团簇具有更高的稳定性,EuSi₃、EuSi₆、Eu₂Si₄团簇较相应邻近团簇结构稳定;Eu_mSi_n（m=1～2,n=l～8）团簇的能隙随着团簇总原子数的增加呈现振荡变化,态密度分析得到能隙振荡变化的原因是S原子的s轨道与Eu原子的p轨道发生了杂化.     

铝氢化物(AlHn)(n=1-6)团簇结构与光谱的研究

采用密度泛函(DFT)中的B3P86方法,在Dunning的相关一致基组cc-PVTZ水平上,对铝氢化物(AlHn)(n=1-6)团簇的可能几何构型进行优化计算,得出最稳定构型的几何参数、电子结构、振动频率和光谱等性质参数,并给出了最稳定结构的总能量(ET)、结合能(EBT)、平均结合能(Eav)、电离势(EIP)、能隙(Eg)、费米能级(EF)和氢原子差分吸附能(Ediff)等．结果表明铝氢化物团簇基态稳定结构的电子态分别为：n为奇数为单重态 和 ,n为偶数为双重态 和 ;由于Al原子属于缺电子原子,能与等电子原子H化合,通过氢桥键形成氢化物,本文优化计算发现,铝氢化物团簇最稳定的构型都存在氢桥键,且n为奇数的氢化物的氢桥键作用比相邻偶数的氢化物强．最后计算了铝氢化物团簇最稳定结构的红外光谱、平均结合能、电离势、能隙和费米能级等动力学电子特性,分析得出(AlHn)(n=1-6)团簇中AlH3的电离势和能隙最大,说明该氢化物最稳定,氢原子差分吸附能最大．     

Geometries, stabilities, and electronic properties of Be-doped gold clusters: a density functional theory study

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.     

Density functional study of Al-doped Au clusters

The equilibrium geometries and electronic properties of Au n Al,up to n = 13,have been systematically investigated using the density functional theory.The results show that,for the Au n Al clusters,two patterns are identified.Pattern one(n = 2,3,8),the lowest-energy geometries prefer two-dimensional structures.Pattern two(n = 4 7,9-13),the lowest-energy geometries prefer three-dimensional structures.According to the analysis of the binding energy and the fragmentation energy,Au n Al clusters with odd n are found to be more stable than those with even n.The same trend of alternation can be illuminated according to the computational results in the HOMO-LUMO gap,the ionization potential,and the electron affinities.The Al atom not only changes the structures of pure gold clusters,but also enhances their stabilities.NBO analysis indicates 6s orbital of Au atom hybridizes with 3p orbital of Al atom.     

Probing the structural,electronic and magnetic properties of small Au4M (M = Sc–Zn) clusters

Density-functional method PW91 has been selected to investigate the structural, electronic and magnetic properties of Au₄M (M =Sc–Zn) clusters. Geometry optimisations show that the M atoms in the ground-state Au₄M clusters favour the most highly coordinated position. The ground-state Au₄M clusters possess a solid structure for M = Sc and Ti and a planar structure for M = V–Zn. The characteristic frequency of the doped clusters is much greater than that of pure gold cluster. The relative stability and chemical activity are analysed by means of the averaged binding energy and highest occupied molecular orbital and lowest unoccupied molecular orbital energy gap for the lowest energy Au₄M clusters. It is found that the dopant atoms can enhance the thermal stability of the host cluster except for Zn atom. The Au₄Ti, Au₄Mn and Au₄Zn clusters have relatively higher chemical stability. The vertical detachment energy, electron affinity and photoelectron spectrum are calculated and simulated theoretically for all the ground-state structures. The magnetism calculations reveal that the total magnetic moment of Au₄M cluster is mainly localised on the M atom and vary from 0 to 5 μ_B by substituting an Au atom in Au₅ cluster with different transition-metal atoms.     

High stability of the goldalloy fullerenes：A density functional theory investigation of M_（12）@Au_（20）（M=Na,Al,Ag,Sc,Y,La,Lu,and Au） clusters

Discovering highly stable metal fullerenes such as the celebrated C 60 is interesting in cluster science as they have potential applications as building blocks in new nanostructures.We here investigated the structural and electronic properties of the fullerenes M 12 @Au 20（M=Na,Al,Ag,Sc,Y,La,Lu,and Au）,using a first-principles investigation with the density functional theory.It is found that these compound clusters possess a similar cage structure to the icosahedral Au 32 fullerene.La 12 @Au 20 is found to be particularly stable among these clusters.The binding energy of La 12 @Au 20 is 3.43 eV per atom,1.05 eV larger than that in Au 32.The highest occupied molecular orbital-lowest unoccupied molecular orbital（HOMO-LUMO） gap of La 12 @Au 20 is only 0.31 eV,suggesting that it should be relatively chemically reactive.     

密度泛函理论研究Hg与Auqn(n=1—6, q=0,+1,-1) 团簇的相互作用

采用密度泛函理论中的广义梯度近似对Hg与小团簇Au ^q_n (n=1—6, q=0, +1, -1)的相互作用进行了系统研究. 结果表明,除Au₅^+,-团簇外,前线分子轨道理论可以成功预测大部分Au _n Hg ^q 复合物的最低能量结构. Au_n团簇对Hg的吸附受团簇尺寸大小和团簇所携带电荷的影 关键词： 密度泛函理论 汞 金团簇 吸附能     

Co@Aun(n=1-8)团簇的几何结构和电子性质的理论研究

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。     

Co@Au_n(n=1～8)团簇的几何结构和电子性质的理论研究

本文利用密度泛函PW91方法研究了Co@Au_n（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@Au_n（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@Au_n团簇的磁性主要源于Co原子的3d轨道.