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运用杂化密度泛函B3LYP方法,在6-31G*水平上对X@Mg_8B_(14)(X=H,Li)两种团簇进行了几何结构优化,并计算了其电子结构、振动特性和成键特性.计算结果表明:优化后的X@Mg_8B_(14)(X=H,Li)团簇均为橄榄球状核壳结构,对称性点群均为D2h.用自然键轨道方法分析了成键性质,发现X@Mg8B14(X=H,Li)团簇中B原子主要是sp杂化轨道参与成键,Mg原子主要是s轨道参与成键.Mg原子和B原子之间发生了大量的电子转移,在B原子层堆积了大量的电子;尤其是封装Li原子后,B原子层得电子数量明显增加. 相似文献
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运用杂化密度泛函B3LYP方法,在6-31G*水平上优化得到了一种Mg12B24团簇的笼状稳定结构,其IR最强吸收峰位于205.23 cm-1,Raman谱的最强峰位于242.63 cm-1. Mg12B24团簇笼状结构中B原子主要是sp杂化轨道参与成键,Mg原子主要是s轨道参与成键.团簇中B原子层堆积了大量的电子,表明MgB2的超导作用主要发生在B原子层;B原子层电子存在较强的离域性,也为超导电性提供了条件;Mg原子起了提供电子的作用. 相似文献
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采用Monte Carlo方法及Embeded-Atom Method作用势,以55个铜原子体系为对象,研究了高 温铜团簇的结构及能量.首先计算温度为200?K时Cu55的能量及结构,其结果 与土耳 其Süleyman ?zcelik 等人的研究小组的研究结果符合很好,说明此方法是可靠的.然后, 从12000?K开始逐渐降温,间隔1000?K,每个温度点MCS为106,在达到平衡时 得到体系的结构及能量.结果表明:在10000?K以上时,体系只有少数原子结合在一起成核,成核数很少,且很不稳定,单原子数较多;在10000?K到6000?K温度段,随着温度的降低,体系 结构由单原子双原子数较多渐变到有较多原子结合在一起,形成一个大的成核中心,剩余单 原子、双原子逐渐与成核中心集结;在温度5000?K达到平衡时,体系原子已经完全结合在 一起,没有单个原子存在,体系能量为-11206?eV,在进一步降温的过程中,体系结构由 5000?K时的不对称、不规则渐变到600?K时的规则、对称的双二十面体结构,能量为-168 50?eV;在可视化的显示下,得到一幅十分清晰的关于体系随温度降低的结构演变图.
关键词:
铜团簇
结构及能量
Monte Carlo 模拟
高温 相似文献
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利用分子动力学模拟方法对Cu13团簇在Fe(001)表面上沉积薄膜进行了研究,分析了不同沉积条件对薄膜生长模式的影响,对比分析了不同沉积条件下表面粗糙度、缺陷分布和外延度等薄膜性质的差异。Cu13团簇的初始沉积能量范围为0.1~10.0 eV/atom,沉积率为1.0 clusters/ps,衬底温度分别为300,700和1 000 K。模拟结果表明:团簇初始沉积能量主要影响薄膜生长模式,当初始沉积能量为7.5 eV/atom的Cu13团簇沉积到温度为300 K的Fe(001)表面时,可形成表面光滑、内部缺陷少和较好外延度的高质量Cu薄膜。 相似文献
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基于密度泛函理论的第一性原理方法,通过计算表面能确定La Fe O_3(010)表面为最稳定的吸附表面,研究了H_2分子在La Fe O_3(010)表面的吸附性质。La Fe O_3(010)表面存在La O和Fe O_2两种终止表面,但吸附主要发生在Fe O_2终止表面,由于La Fe O_3(010)表面弛豫的影响,使得凹凸不平的表面层增加了表面原子与H原子的接触面积,表面晶胞的纵向体积增加约2.5%,有利于H原子向晶体内扩散。研究发现,H_2分子在La Fe O_3(010)表面主要存在3种化学吸附方式:第一种吸附发生在O-O桥位,2个H原子分别吸附在2个O原子上,形成2个-OH基,这是最佳吸附位置,此时H原子与表面O原子的作用主要是H1s与O_2p轨道杂化作用的结果,H-O之间为典型的共价键。H_2分子的解离能垒为1.542 e V,说明表面需要一定的热条件,H_2分子才会发生解离吸附;第二种吸附发生在Fe-O桥位,1个H原子吸附在O原子上形成1个-OH基,另一个H原子吸附在Fe原子上形成金属键;第三种吸附发生在O顶位,2个H原子吸附在同一个O原子上,形成H_2O分子,此时H_2O分子与表面形成物理吸附,H_2O分子逃离表面后容易形成氧空位。此外,H_2分子在La Fe O_3(010)表面还可以发生物理吸附。 相似文献
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本文采用Monte Carlo方法和Gupta势函数对(CuAu3)n和(Cu3Au)n团簇的基态能量和结构进行了模拟研究,通过计算平均结合能、结合能的一阶差分和二阶差分,分析了团簇的稳定性。结果表明:(Cu3Au)n 和(CuAu3)n团簇都为立体结构,都是以二十面体为基础形成的; (Cu3Au)n 和(CuAu3)n团簇结构中金原子都有位于团簇表面的倾向;这两类团簇结构的区别在于:在(Cu3Au)n团簇中,铜-金原子混合程度高;而(CuAu3)n团簇中,形成金原子位于表层,铜原子位于中心的层状结构;且当n=3、5、7、9时,(Cu3Au)n 和(CuAu3)n团簇在各自的序列中相对稳定性较邻近团簇高,特别是n=7的团簇,相对稳定性最高。 相似文献
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采用基于自旋密度泛函理论的平面波超软赝势方法,研究了Cu掺杂ZnO (简称Cu_(Zn))与内在缺陷共存对ZnO电磁光性质的影响.结果表明,Cu是以替位受主的形式掺入的;制备条件对Cu_(Zn)及内在缺陷的形成起至关重要的作用,富氧条件下Cu掺杂有利于内在缺陷的形成,且Cu_(Zn)-O_i最易形成;相反在缺氧条件下,Cu掺杂不利于内在缺陷的形成.替位Cu的3d电子在价带顶形成未占据受主能级,产生p导电类型.与Cu_(Zn)体系相比,Cu_(Zn)-V_O体系中载流子浓度降低,导电性变差;Cu_(Zn)-V_(Zn)体系中载流子浓度几乎不变,对导电性没影响;Cu_(Zn)-O_i体系中载流子浓度升高,导电性增强.纯ZnO体系无磁性;而Cu掺杂ZnO体系,与Cu原子相连的O原子,电负性越小,键长越短,对磁矩贡献越大;Cu_(Zn)与Cu_(Zn)-O_i体系中的磁矩主要是Cu的3d电子与Z轴上O的2p电子耦合产生的;Cu_(Zn)中存在空位缺陷(V_O,V_(Zn))时,磁矩主要是Cu 3d电子与XY平面内O的2p电子强烈耦合所致;Cu_(Zn)中存在V_(Zn)时,磁性还包含V_(Zn)周围0(5, 6)号原子2p轨道自旋极化的贡献;所有体系中Zn原子自旋对称,不产生磁性.Cu_(Zn)-V_(Zn)和Cu_(Zn)-O_i缺陷能态中,深能级中产生的诱导态是0-0 2s电子相互作用产生的.Cu_(Zn)模型的光学带隙减小,导致吸收边红移;Cu_(Zn)-V_(Zn)模型中吸收和反射都增强,使得透射率降低. 相似文献
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采用第一性原理方法,通过计算表面能确定Mg3N2(011)为最稳定的吸附表面,分别研究了H2分子在Mg3N2(011)三种终止表面的吸附性质.研究发现H2分子平行表面放置更有利于吸附,表面能最低的终止表面Model Ⅱ上吸附H2分子最稳定,主要存在三种化学吸附方式:第一种吸附方式,H2分子解离成2个H原子分别吸附在N原子上形成双NH基,这是最佳吸附方式;此时H2分子与Mg3N2表面间主要是H原子的1s轨道和N原子的2s、2p轨道发生作用,N-H之间为典型的共价键.第二种吸附方式中H2分子部分解离,两个H原子吸附在同一个N原子上形成NH2基.第三种吸附方式中H2分子解离成两个H原子,一个H原子和表面N原子作用形成NH基,另一个H原子和表面Mg原子作用形成MgH结构.三种吸附方式不存在竞争关系,形成双NH基的吸附方式反应能垒最低,最容易发生.除此之外H2还能以分子的形式吸附在晶体表面,形成物理吸附. 相似文献