Density Functional Calculation of the 0.5ML-Terminated Allyl Mercaptan/Si（100）-（2 × 1） Surface

The structural and electronic properties of the 0.5 ML-terminated allyl mercaptan （ALM）/Si（IO0）-（2 x 1） surface are studied using the density functional method. The calculated absorption energy of the ALM molecule on the 0.5 ML-terminated ALM/Si（IO0）-（2 x 1） surface is 3.36eV, implying that adsorption is strongly favorable. The electronic structure calculations show that the ALM/Si（IO0）-（2 x 1）, the clean Si（100）-（2 x 1）, and the fully-terminated H/Si（IO0）-（2 ~ 1） surfaces have the nature of an indirect band gap semiconductor. The highest occupied molecular orbital is dominated by the ALM, confirming the mechanism proposed by Hossain for its chain reaction.     

富勒烯衍生物C60（CF3）n（n=2，4，6，10）几何结构和电子性质变化规律的密度泛函研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似对C₆₀（CF₃）_n （n=2,4,6,10）几何结构和电子性质的变化规律进行了计算研究.发现在C₆₀（CF₃）₄可能稳定存在的三种同分异构体中,具有p p p加成方式的衍生物热力学性质最为稳定;在C₆₀（CF₃）₆可能稳定存在的三种同分异构体中,具有p p p m p加成方式的衍生物热力学性质最为稳定.对C₆₀（CF₃）₂,C₆₀（CF₃）₄,C₆₀（CF₃）₆和C₆₀（CF₃）₁₀四种加成衍生物的几何结构分析可知：随着CF₃加成个数的增加,C₆₀中的C—C平均键长逐渐变大,笼子与CF₃之间连接键C_C60—C_CF3逐渐变大.对它们的电子结构分析可知,随着CF₃加成数目的增多,反应热几乎是线性增加.而C₆₀（CF₃）_n（n=2,4,6,10）分子的平均反应热在n=6处为极大值,说明C₆₀（CF₃）₆应该是最容易得到的加成产物.由Mulliken电荷可知,加成的CF₃个数越多,CF₃与笼子的相互作用也就越强,每个CF₃转移到笼子上电荷数也就越多.C₆₀（CF₃）_n的自旋聚居数分布表明它们均为闭壳层结构.最后,从CF₃对分子的前线轨道贡献可知,四种分子的得电子情况和失电子情况均发生在碳笼本身,并不随着CF₃个数的增加而发生明显的改变. 关键词： 60（CF₃）_n （n=2')" href="#">C₆₀（CF₃）_n （n=2 10） 几何结构和电子性质 密度泛函     

MC20F20（M=Li，Na，Be和Mg）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（density functional theory, DFT）中的广义梯度近似（generalized gradient approximation, GGA）对MC₂₀F₂₀（M=Li,Na,Be和Mg）的几何结构和电子性质进行了计算研究.几何结构研发现：随着内掺原子序数的增加,金属原子M对C₂₀F₂₀中的C—C键的影响越来越大,而对C—F键的影响甚微.掺杂能计算表明：MC₂₀F₂₀的掺杂能均为负值,需要在一定的实验条件下才能被合成.内掺碱金属和碱土金属分别产生了两类截然不同的能隙和磁性.其中,内掺碱金属的能隙非常小,且带有1μ_B的净磁矩,表现出磁性;而内掺碱土金属的能隙比C₆₀的能隙还大,净自旋为0,表现出非磁性. 关键词： 富勒烯 几何结构 电子结构 密度泛函     

激光晶体MgO:Ni~(2+)的DV-X_x研究

本文将我们提出的一种在DV-X_α计算过渡金属络合物电子结构的基础上计算光谱的方法用于激光晶体MgO:Ni~(2+)的研究.首次从第一性原理出发,全面计算了该激光晶体的单电子能谱、总态密度、自旋极化分裂、电荷转移跃迁能量、特别是d-d跃迁多重光谱项能量和自旋一轨道耦合常数,得到了与实验值较一致的结果.     

M@C_(20)H_(20)(M=Sc,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni)几何结构和电子性质的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)中的广义梯度近似(GGA)方法对M@C_(20)H_(20)(M=Sc,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni)几何结构和电子性质进行了计算研究.几何结构优化发现,过渡金属原子M内掺到C_(20)H_(20)笼时,都稳定于碳笼中心.能隙和内掺能计算发现,M@C_(20)H_(20)的热力学稳定性随着M原子序数的增大而逐渐减弱,内掺M原子使得其动力学稳定性大幅度下降,但是其中Ni@C_(20)H_(20)结构仍然具有良好的热力学和动力学稳定性,其有望在实验中被成功合成出来.电子性质研究发现,随着M原子序数的逐渐增大,M原子对M@C_(20)H_(20)前线轨道的贡献也越来越大,M@C_(20)H_(20)(M=Sc,V,Cr,Mn,Fe,Co)都具有一定的磁矩,而Ni@C_(20)H_(20)为闭壳层结构,磁矩为零.     

SrCoO3电子结构和磁学性质的第一性原理研究

通过基于密度泛函理论的广义梯度近似GGA+U方法对铁磁相SrCoO₃的电子结构和磁学性质进行了系统研究.结果表明:随着U值的增大,对于Co离子,主自旋方向的t_2g和e_g态向低能级移动,而次自旋方向的t_2g和e_g态向高能级移动;O2p电子态的分布基本不随U变化.能带结构表明,U大约在7-8eV之间时,SrCoO₃由金属性转变为半金属性.U值小于7eV时,Co离子的磁矩随着U值的增大几乎成线性增大,而当U大于7eV后基本保持不变.结合实验结果,本文认为U取8eV时得到的计算结果更为合理,Co离子的磁矩为3.19μв,且SrCoO₃表现出半金属特性.     

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.     

The stability, frontier orbitals, bond character, and static linear polarizability of the fluorinated fullerene H20@C80F60

This paper uses the density functional theory under generalised gradient approximation to analyse the stability,frontier orbitals,bond character,and static linear polarizability of H20@C80F60,which has not been isolated,as well as those of the synthesised H 20 @C 80 H 60.The H20@C80F60 should be considerably stable by analysing its energy and aromaticity.The inside H and outside X will play different role in the chemical reaction involving H 20 @C 80 X 60(X=H and F).The covalence of C-H bond is in the order that the inside C-H bond of H20@C80F60 > the inside C-H bond of H 20 @C 80 H 60 > the outside C-H bond of H 20 @C 80 H 60,whereas the C-F bond of H20@C80F60 have both the covalent and ionic characters.The static linear polarizabilities of C 80 and H 20 @C 80 X 60(X=H and F) are all isotropic.     

The density functional study of the stabilities,bond characters,static linear polarisabilities,and aromaticities of the ’in-out’ isomerism Hn-60@CnH60（n=70,72,74）

This paper uses the density functional theory to analyse the stabilities,bond characters,static linear polarisabilities,and aromaticities of the ’in-out’ isomerism H n-60 @C n H 60 (n=70,72,74).The binding energies,C-H bond energies,and energy gaps explore that the ’in-out’ isometric perhydrogenation of C n (n=70,72,74) can remarkably improve the stabilities.The static linear polarisabilies of H n-60 @C n H 60 (n=70,72,74) are indeed relative to their shapes,while they show almost nonaromatic character.This study can suggest that the ’in-out’ isometric perhydrogenation of fullerenes could lead to the invention of entirely novel potential hydrogen storage nanomaterials.     

Quasi-classical trajectory study of the isotope effect on the stereodynamics in the reaction H(2S)+CH(X2Π; v=0, j=1)→C(1D)+H2(X1Σg+)

The isotope effect on the stereodynamic properties in the title reaction is investigated by a quasi-classical trajectory (QCT) method on the 1¹A' potential energy surface at a collision energy of 23.06 kcal/mol. The angular distributions P(θ_r), P(ø_r), P(θ_r, ø_r), and the polarization-dependent generalized differential cross sections are calculated, which demonstrate the observable influences on the rotational polarization of the product by the isotopic substitution of H with D.