团簇物理学

近年来，在物质结构的原子分子和凝聚态两层次之间出现了原子团簇这一重要的学科领域，本文结合本实验室在团簇实验和理论等方面的研究工作，论述了团簇物理学的研究对象和目的，分析了团族研究的意义，现状和存在的问题，并对团簇研究的发展方向作一展望。     

超声喷流氩氢混合团簇特性研究

利用瑞利散射方法研究了超声喷流Ar-CH4混合团簇和超声喷流Ar-H2混合团簇的特性.通过测量不同混合比例和不同背压下所形成混合团簇的散射信号发现,当用Ar气和CH4的混合气体进行超声喷流时很容易形成Ar-CH4混合团簇,当Ar气含量为50%时混合团簇尺度最大且大于相同气压下纯Ar团簇尺度和纯CH4团簇尺度.实验发现,与纯H2团簇只能在低温条件下获得不同,常温下即可形成Ar-H2混合团簇,实现了常温下含氢团簇的获取,从而有效降低了制备成本.在H2含量大于40%时混合团簇开始形成并在60%时达到最大尺度.含氢(氘)混合团簇在氢(氘)团簇的基础上引入了更重的异核Ar元素,在激光氘团簇聚变实验中它将进一步加速氘离子从而获得更高的能量,并具有更高的中子产额和聚变效率.     

Agn-1Si（n=5-10）团簇结构与性质研究

采用密度泛函理论研究了Agn-1Si团簇（n = 5-10）的几何结构和物理性质。首先得到体系最低能量结构，其中Ag5Si 和 Ag7Si团簇的结构比之前研究中结构能量更低。通过分析相应结构的能隙，平均结合能，二阶能量差可以发现Si原子的加入可以加强团簇结构稳定性，使团簇更加紧凑。在团簇尺寸n = 5-10的范围里，拥有八个价电子的Ag4Si团簇在以上三个方面都显示出非常稳定的特点。通过分析Agn-1Si团簇 (n = 5-10)的差分电荷发现，电荷的转移主要发生在Si原子与其相邻的Ag原子之间， Si原子和附近的Ag原子之间产生了强烈的共价相互作用，是团簇稳定性增强的重要原因。     

笼形团簇的光动力学研究

笼形团簇的光动力学研究团簇研究是一个新兴的多学科交叉研究领域，由于它在基础及应用研究中起着愈来愈重要的作用，已受到各国科学界的普遍重视。作为团簇中的一个特别，笼形团簇是最近三年才出现的，富勒烯团簇、Ｍ８Ｃ１２团簇、氮硼复合团簇、理论预测的Ｓｉ６０等，...     

低温高背压氘团簇源特性研究

为了产生大尺度氘团簇用于与强激光相互作用研究，研制了低温高背压团簇源.利用瑞利散射法对团簇尺度与气体背压相关性和团簇的形成演变过程进行了研究.得到团簇尺度N_c随背压的指数变化关系为N_c∝P^2.89₀，当气体温度为80K，背压P₀为48×10⁵Pa时，氘团簇尺度N_c≈2630，并得到了团 关键词： 氘团簇 团簇源 瑞利散射 激光与团簇相互作用     

金属钛中氦团簇融合的分子动力学模拟

运用分子动力学方法研究了金属钛中氦的扩散聚集行为.在300—800K的温度范围内,模拟了钛基底中氦团簇之间的融合过程.研究发现,温度的升高会加快氦团簇的融合.在300—800K,融合后的氦团簇在所模拟的时间尺度内三维结构保持不变.模拟结果还表明,常温下氦团簇之间的吸引力是导致氦团簇融合的重要因素. 关键词： 氦团簇 团簇融合 分子动力学模拟     

混合／掺杂团簇研究进展

本文系统地评述了混合/掺杂团簇的研究现状及其在近十余年来取得的重要进展,着重讨论各类混合/掺杂团簇体系的电子结构和几何结构特点。同时,论述了混合/掺杂团簇的研究背景,概述了混合/掺杂团簇发生装置的研制进展及其特色,提出了若干有待进一步研究的问题。     

重离子物理研究所团簇研究进展

对北京大学重离子物理研究所进行的团簇产生设备的研制，团簇的产生及其性质的研究进行了描述，利用自行研制一台气体载带溅射原子轻液氮冷凝的团簇产生设备，成功地制备了多种金属及其化合物团簇，发现了支持Ｃｕ团簇的“收缩效应”最大收缩率为４．７％，研究了加速电压对ＩＣＢＤ薄膜的影响，发现加速电压越多，形成的Ｃｕ薄膜越光滑，当加速电压达到１８ｋＶ时，得到表面非常平滑的薄膜。     

模拟进化法Si和Be的团簇结构

模拟生物进化的机理，建立了优化团簇结构的理论程序，并对Ｓｉ和Ｂｅ团簇结构进行了优化计算。并成功地得到了用其它方法已发现的团簇基态结构，还发现了用其它方法尚未得到的团簇基态结构；所得到的团簇基态能量等于或小于已发表的用其它方法所得到的相团簇的基有量，说明此方法对于优化团簇基态结构是可行和有效的。     

甲烷团簇与氘团簇的团簇源特性比较

利用瑞利散射法测量了特定喷嘴产生的甲烷团簇及氘团簇的大小随背压的变化曲线。将团簇大小的实验值与Hagena理论进行了比较,当背压超过3MPa时,两种团簇的实验值都明显高于理论值。实验发现,特定喷嘴在相同的背压下,常温(298K)甲烷团簇尺寸小于低温(80K)氘团簇尺寸,而甲烷团簇中氢原子数至少是氘团簇中氘原子数的1.98倍。