Au_nP_m~±离子的激光产生及其质谱研究

以高能量密度的脉冲激光束在高真空中直接溅射金粉和红磷的混合物，产生了丰富的金-磷二元原子簇正负离子（m=1～21，n=1～20）和，记录了它们的飞行时间质谱．这些簇离子的相对信号强度大都呈现奇偶交替的变化规律．随着成簇原子数的增加，簇离子组分中磷的相对含量逐渐减少，对应于相同成簇金原子数的成簇磷原子数分布范围变窄，簇离子的结构与性质逐渐由简单络离子向其宏观凝聚态化合物转化．在较大的簇离子中，成簇金原子很可能相互成键，构成簇离子的核心     

C_nSH~±与C_nS_2~±的碰撞诱导解离研究

在自制的交叉分子-离子束串级飞行时间质谱仪上，以激光溅射的方式，产生了一系列含有一个硫原子和一个氢原子与含有两个硫原子的杂碳原子簇正负离子、经“质量门”选出单一质量的簇离子，与氮气的超声分子束交叉碰撞，然后分析其碰撞碎片．研究结果确定了这些簇离子的结构，两个杂原子分别位于碳链的两端．对碎片离子的分析还揭示了这些簇离子的主要解离通道及其与成簇碳原子数和所带电荷极性的关系，发现当成簇碳原子数较少时，簇离子中最薄弱的是S－C键，随着残链的增长，与硫原子相邻的C－C键变得更为薄弱；实验中存在着多次碰撞的机会，因而各碎片离子还有可能进一步解离．     

Molecular Dynamics Studies of Solid-Liquid Phase Transitions Ⅱ——Homogeneous Nucleation of (KI)_(108) Clusters

在一系列分子动力学计算中，（ＫＩ）１０８离子簇冷却时自发地由液相变为立方面心相．在３５０Ｋ和４００Ｋ的成核速率大于１０３６核／ｍ３·ｓ．由成核速率得到的固－液界面自由能约为５０ｍＪ／ｍ２．     

离子簇合物(N_2)~+Ne_n(n=1,2,3)的从头计算研究

利用Ｇａｕｓｉａｎ９４量子化学从头算程序，选择ＵＭＰ２／６－３１１Ｇ方法，对Ｎ＋２Ｎｅｎ（ｎ＝１，２，３）的离子簇合物进行了几何全优化，并通过频率分析确认了体系的稳定构型，得到了各稳定簇合物的离解能．用ＵＨＦ／６－３１１Ｇ方法，计算了Ｎ＋２离子在ｎ个氖原子（ｎ＝１，２，３）氛围中的转动势垒．计算表明：线性结构是Ｎ＋２Ｎｅｎ（ｎ＝１，２）的最稳定结构；与Ｎ＋２Ｈｅｎ比较，Ｎ＋２Ｎｅｎ的诱导电荷更大，束缚势阱更深，各向导性明显，Ｎ＋２没有在原子氛围中的自由这些计算与Ｍａｉｅｒ实验结果一致．     

X-射线小角光散射(SAXS)研究全氟磺酸树脂中空纤维膜中的离子簇结构

本文用SAXS(Small Angle X-ray Scattering)方法对全氟磺酸树脂中空纤维膜中的离子簇结构进行了研究.在散射角2θ=2°左右,出现由离子簇产生的散射峰;并就离子交换容量、不同阳离子形式、含水量及不同拉伸等对离子簇散射峰位的影响进行了研究讨论.并计算了有关离子簇半径和每个离子簇中的离子数目.     

液态Ca7Mg3合金快速凝固过程中团簇结构的形成特性

采用分子动力学方法对液态Ca7Mg3合金凝固过程中团簇结构的形成特性进行了模拟研究. 采用双体分布函数、Honeycutt-Andersen(HA)键型指数法、原子团类型指数法(CTIM)以及遗传跟踪等方法对凝固过程中团簇结构的形成演变特性进行了分析. 结果表明: 在以冷速为1×1012 K·s-1 的快速凝固条件下, 系统形成以1551、1541、1431键型为主的非晶态结构; 二十面体基本原子团(12 0 12 0)在快速凝固过程中对非晶态结构的形成起决定性作用; 在合金凝固过程中, 团簇的稳定性不仅与构成团簇的基本原子团类型有关, 还与中心原子类型以及中心原子之间的连接方式有关. 由于(12 0 12 0)基本原子团能量较低并且在低温具有较好的遗传特性, 基本原子团之间很容易连接在一起组成更大的团簇. 所形成的团簇结构显著不同于那些由气相沉积、离子溅射等方法所获得的团簇结构.     

(AgI)n团簇熔化行为的分子动力学模拟

用遗传算法结合经验势搜索了(AgI)n(n=3-15)团簇的可能稳定结构, 并用微正则分子动力学方法研究了它们的熔化行为. (AgI)n团簇的稳定结构主要以四元环和六元环相接的笼状结构为主. 大多数(AgI)n会在一个较大的温度范围内随温度升高结构不断扭曲, 原子间距涨落及动能涨落不断增大, 直到在某个温度下熔化, 结构变得完全无序. (AgI)6的结构具有很高的对称性, 熔化发生在一个较窄的温度范围. 对于(AgI)5, 会在熔化前较大的温度范围内发生最稳定结构与能量较高的环状异构体之间的转化, 并可能出现负热容现象.     

激光溅射下原子团簇生长的非平衡动力学(Ⅱ)

在“半球模型”(即假设激光溅射产生的等离子体向空间均匀膨胀 )的基础上 ,在考虑了因等离子体膨胀和热辐射等引起的温度和体积的变化的情况下 ,进一步考虑了碳簇的链状、单环、双环、多环及富勒烯等五种结构及中性粒子与中性粒子、中性粒子与离子两种反应 ,计算了碳簇中性分子和离子的形成动力学及其尺寸分布.计算结果表明离子的尺寸分布可以近似代表中性粒子的尺寸分布 ,动力学计算所模拟的碳簇的尺寸分布与实验记录的碳簇离子的质谱特征较为相似.     

X-射线小角光散射(SAXS)研究全氟磺酸树脂中空纤维膜中的离子簇结构

 本文用SAXS(Small Angle X-ray Scattering)方法对全氟磺酸树脂中空纤维膜中的离子簇结构进行了研究.在散射角2θ=2°左右,出现由离子簇产生的散射峰;并就离子交换容量、不同阳离子形式、含水量及不同拉伸等对离子簇散射峰位的影响进行了研究讨论.并计算了有关离子簇半径和每个离子簇中的离子数目.     

自由表面的Ni原子团簇的熔化

采用分子动力学模拟技术研究了不同尺寸的Ni原子团簇的熔化过程.团簇的最初构型为FCC结构.研究结果表明,原子团簇的熔化温度与原子团簇中原子的个数有关,团簇的熔化首先从表面开始,当外层原子成为液态后,整个团簇的熔化从液态层开始,直至核心区域.该熔化过程可以被称为非均质熔化,自由表面充当非均质形核位置.作为对比,对无自由表面的大块固态Ni的熔化过程也进行了模拟,其熔化温度高于实验温度约400 K.表明对无自由表面的大块固态的熔化过程,液相形成无非均质形核位置,熔化的本质过程受均质形核机理控制.     

铜硫团簇离子的形成与光解

本文首次报导用激光溅射方法产生了铜硫团簇离子Cll。S：，并对其进行了紫外激光解离，得出了团簇离子的组成及光解规律．与以前关于过渡金属与非金属的二元团簇研究结果［‘－‘］有所不同，铜是具有满壳层d电子结构的过渡金属元素，这使得无论是所产生的团簇的组份，还是其光解规律，都表现出了明显的特点．本文在分析铜硫团簇离子的形成和光解规律的基础上，初步讨论了团簇的结构特征以及过渡金属满壳层d电子结构对团簇的形成与结构的影响．实验是在本实验室自制的串级飞行时间质谱仪上进行的，有关仪器的详情参见文献问．所用样品为：…     

嵌段聚氨酯阴离子离聚物的小角X射线散射研究

用小角Ｘ射线散射研究了嵌段聚氨酯阴离子离聚物中不同离子化程度对离子聚集体形态结构的影响．结果表明：离子含量少时，主要以非聚集离子或多重离子对的形式存在；离子含量多时，主要以离子簇的形式存在．聚氨酯离子化后，有利于软、硬段的微相分离．     

中介尺度Au纳米团簇熔化的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟技术，研究了原子个数为16～8628的 Au纳米团簇的熔化过程.采用 Johnson的EAM (embedded atom method) 模型,模拟结果表明，金属纳米团簇存在一中介尺度区域.对Au纳米团簇而言，当原子个数N >456时，团簇的热力学性质与团簇尺寸呈线性关系，熔化首先从表面开始，逐步向中心区域推进，且满足Tmb－Tmc(N)＝aN(－1/3)的关系.另外，计算了中介区域的团簇的尺寸、熔化温度、表面能、熵、焓等热力学量以及均方根位移（RMSD）等动力学量，为研究纳米团簇提供定量数据.     

含IIIA或VA族杂原子的碳原子簇负离子的研究

在自制的仪器上，以脉冲激光束在高真空中溅射适当的样品，产生了一系列合有1个VA族原子（N、P、As）或ⅢA族原子（B、Al）及13个以下碳原子的原子簇负离子。在实验记录的飞行时间质谱中，这些簇离子的信号强度均因其碳原子数的奇偶而发生交替变化．对实验结果的分析研究显示：这些簇离子均为直链构型．VA或ⅢA族原子位于链的一端，所有成簇原子的价键均得到满足．     

C4H5N-(NH3)n氢键团簇的多光子电离与从头计算

在355和532nm激光波长下用TOF质谱仪研究了C4H5N-(NH3)n系列氢键团簇体系的多光子电离.实验发现,两波长下除了得到一系列团簇离子外,还观测到一系列质子化产物C4H5N-(NH3)n－H＋.这些质子化产物来自于光电离过程中团簇内部的质子转移反应;系列离子出现反常强度变化,即离子强度较离子明显减小;从头计算结果表明,上述现象是由于中性团簇稳定性的差异造成的.     

小尺寸金属团簇熔化过程的分子动力学模拟

运用分子动力学方法模拟了小尺寸金属团簇的熔化过程, 原子之间的作用采用嵌入原子法(EAM)模型, 计算了均方根键长涨落δ随温度的变化, 以及升温过程中团簇热容的变化. 包含55、56个原子的面心立方(FCC)结构Au团簇的熔化过程是基本相同的. 而同样结构和数目Cu团簇的熔化过程却呈现出不同的趋势. Cu55、Cu56在模拟过程中都出现了FCC结构到二十面体结构的转变. 但由于表面多出了一个原子, Cu56的热容曲线比Cu55多了一个峰, 体系出现了预熔化现象. 这表明小尺寸团簇的固液转变的过程与团簇的原子类型、几何结构和原子数目密切相关.     

簇合物Co6(μ3-E)8(CO)6(E:-S,-Se)的电子结构及相关性能探讨

标题簇合物分子中所含的Co6为八面体结构，这一主干结构从化学上开始合成以来，已历经十余年[1]．由于硫族元素的钻原子簇合物具有如下两方面的作用：它与一些多相钻一硫催化剂的表面结构相当类似，因而可作为其研究模型．另外该簇合物分子可以进行可逆的氧化还原反应且不改变本身结构，依此特性又可作为电子库材料和生物酶电子传递研究的模拟物．所以人们对它的研究兴趣渐趋强烈．大量这些簇合物的合成、结构测定等见诸报道[1－3]．主要的分子类型为Co6（μ3－E）8（PR3）6（E：－S，－Se；R：－Et，－Ph．）．对于它们的研究，详细了…     

(La1-xDyx)0.67Ca0.33MnO3的磁性和磁电阻特性

在La0.67Ca0.33MnO3中用Dy对La进行了部分替代.结果表明, 随替代量增加, 材料的居里温度和相变温度单调下降, 磁电阻比急剧增大.这些变化可以用稀土离子平均直径的减小和自旋团簇模型来解释.掺Dy使材料中形成大量无序自旋团簇, 外加磁场使自旋团簇取向一致, 从而增加了电子在团簇之间跳跃时的迁移率, 产生了磁场所致的庞磁电阻效应.     

(BN)n团簇的结构和稳定性

用HF方法、密度泛函理论的B3LYP以及微扰理论的MP2方法，在6—31G(d)基组 水平上，对(BN)n(n=1-16)团簇的各种可能结构进行了优化．讨论了环状与笼状稳 定团簇的几何构型、自然键轨道(NBO）、振动频率、结合能、核独立化学位移 (NICS)和能量二次差分，得到了(BN)n(n＝1-16)团簇结构的稳定性信息．比较了 HF，B3LYP以及MP2三种理论方法对(BN)n团簇的适应性所表现出的差异．     

532 nm纳秒激光电离产生Xez＋(z ≤ 11)高价离子

利用25 ns脉冲Nd-YAG 532 nm激光,在1011 W•cm－2的光场强度下,研究了Xe原子团簇的激光电离过程,观察到较强的高价离子信号,其中最高价态达＋11.不同脉冲束位置和束源压力的实验表明,仅当激光作用于脉冲束中段时才能观察到高价离子,且高价离子信号强度随束源压力的增加而迅速增强,说明束中大尺寸团簇的存在与高价离子的形成密切相关.通过实验,认为高价离子可能来源于电离原子团簇而形成的纳米尺度等离子体小球对激光光场的共振吸收.