C56X10(X=F,Cl, Br,I)的结构稳定性和电子性质

采用密度泛函理论(DFT)中的广义梯度近似(GGA)方法对C56X10(X=F, Cl, Br, I)的结构稳定性和电子性质进行了计算研究. 结构稳定性计算表明: 对于C56X10(X=F, Cl, Br, I), 能隙、反应热、最大振动频率和最小振动频率都随着X原子序数的增加而减小, 表明C56X10(X=F, Cl, Br, I)的稳定性随着X原子序数的增加而逐渐降低, 其中C56F10最为稳定. 前人在实验上已成功合成出C56Cl10, 因此, 我们推测C56F10有望在实验上成功合成. 前线轨道计算发现, C56相邻的五边形公共顶点以及两个六边形-五边形-六边形公共顶点是笼子中化学活性最强的部位, 有利于卤族元素的外部吸附. 此外, 计算结果还显示, C56X10(X=F, Cl, Br, I)的电负性随着X原子序数的增大而逐渐减弱, C—X基团的电负性因位置的不同而不同.     

开口角度对二维颗粒流稀疏流-密集流转变的影响

用计算机模拟的方法研究了开口角度对二维颗粒流稀疏流—密集流转变的影响.在固定入口流量和固定颗粒数两种条件下,均发现当开口角度大于零时,开口角度的增大可以提高颗粒流由稀疏流向密集流转变的最大出口流量.在稀疏流状态下,出口流量与开口角度无关;而在密集流状态下,出口流量随开口角度的增大而增大.进一步的计算还发现增加开口角度可以提高颗粒流出开口的流动速度,且最大出口流量与颗粒的流动速度呈线性关系. 关键词： 颗粒物质 颗粒流 分子动力学模拟     

颗粒密度对旋转筒内二元颗粒体系分离的影响

用分子动力学的方法研究了颗粒密度对旋转筒内二元颗粒体系混合与分离的影响. 当增大粒度较小的颗粒密度时, 颗粒体系表现为巴西果效应, 而增加粒度较大的颗粒密度时, 分离状态则会发生反转, 表现为反巴西果效应. 进一步的研究发现二元颗粒体系的分离指数与颗粒的密度比之间存在定量的关系, 并利用Hong的渗流与凝聚竞争机理理论对密度分离状态的反转现象给予了理论解释.     

The structural,electronic, and magnetic properties of SrFeOn（n=2 and 2.5）： a GGA＋U study

Using density-functional calculations within the generalized gradient approximation (GGA)+U framework,we investigate the structural,electronic,and magnetic properties of the ground states of SrFeOn (n = 2 and 2.5).The magnetism calculations show that the ground states of both SrFeO2 and SrFeO2.5 have G type antiferromagnetic ordering,with indirect band gaps of 0.89 and 0.79 eV,respectively.The electronic structure calculations demonstrate that Fe cations are in the high-spin state of (dz2 )2(dxz,dyz)2(dxy)1(dx2 y2 )1(S = 2),unlike the previous prediction of (dxz,dyz)3(dxy)1(dz2 )1(dx2 y2 )1(S = 2) for SrFeO2,and in the high-spin state of (dxy,dxz,dyz,dx2 y2 ,dz2 )5(S = 5/2) for SrFeO2.5.     

笼状Au$lt;sub$gt;20$lt;/sub$gt;内掺$lt;i$gt;M$lt;/i$gt;$lt;sub$gt;13$lt;/sub$gt;($lt;i$gt;M$lt;/i$gt;=Fe，Ti)团簇磁性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方法,对M₁₃（M=Fe,Ti）以及M₁₃内掺Au₂₀团簇的几何结构和磁性进行了计算研究.结果表明：M₁₃和M₁₃内掺Au₂₀团簇的几何结构在0.006—0.05 nm误差范围内保持着I_h对称性.Fe₁₃团簇最低能态的总磁矩为44 μ_B,内掺到Au₂₀笼中后形成的Fe₁₃内掺Au₂₀团簇的最低能态总磁矩为38 μ_B,且Au原子与内掺Fe₁₃团簇之间存在着弱铁磁相互作用.Ti₁₃团簇在总磁矩为6 μ_B时能量最低,掺入Au₂₀笼后形成的Ti₁₃内掺Au₂₀团簇最低能态总磁矩是4 μ_B,内表面12个Ti原子与表面Au壳之间是弱铁磁相互作用,而与中心Ti原子之间是弱反铁磁相互作用.由于Au₂₀笼状外壳的影响,Fe₁₃内掺Au₂₀和Ti₁₃内掺Au₂₀团簇中Fe₁₃和Ti₁₃的磁矩比无金壳的Fe₁₃和Ti₁₃团簇的磁矩分别减少了6.81 μ_B和2.88 μ_B. 关键词： 几何结构 磁性 密度泛函理论     

外掺非典型富勒烯C64Si的几何结构和电子性质计算研究

采用密度泛函理论(density functional theory, DFT)中的广义梯度近似(generalized gradient approximation, GGA)对非典型富勒烯C64Si的几何结构和电子性质进行计算研究,发现在C64Si可能稳定存在的四种同分异构体中,Si原子吸附在三个直接相邻五边形的公共原子处形成的外掺杂结构是热力学最稳定的结构,即文中定义的C64Si-1,这和Ge等人对 Si原子在C28笼子外部最稳定位置的预测相一致.通过对C64Si-1的能级图、轨道分布和态密度图的分析可知:Si原子的原子轨道对电子最低未占据轨道的贡献比较大,而对电子最高占据轨道的贡献比较小,但是Si原子的局部态密度对C64Si-1整体态密度的影响非常小.对C64Si-1的亲和能和电离能分析得知:外掺Si原子之后,笼子的得电子能力和失电子能力都有所降低.     

Can the Fullerene Cso Encage the Tetrahedral Td-N4？ A Density Functional Study

The generalized gradient approximation based on density functional theory is used to study the structural, electronic and magnetic properties of the endohedral complex of Cso with tetrahedral Td N4. The most unstable Ih Cso can most effectively stabilize the N4 molecule, similar to the ease of Ih N4 C60 [Structural Chemistry 16 （2005）567]. It is worth noting that the cage becomes nonmagnetic due to the encaging of N4.     

Assignment of Photoelectron Spectra of MC2 （M= V, Cr, Fe, and Co）

Hybrid density functional theory （DFT） calculations are performed to study MC2 （M= V, Cr, Fe and Co） clusters in the neutral and anionic charge states. We find that the equilibrium geometries of MC2 and their anions are all cyclic structures with C2v symmetry, which agrees well with the previous theoretical studies. The Mulliken charge and spin populations of MC2 clusters and their anions are also calculated, and it is found that the electron charge transformations from anions to neutral molecules mainly take place on the M atoms. Time-dependent DFT is used to calculate the excited states, and a theoretical assignment for the features in the experimental photoelectron spectrum is given, which are in good agreement with the available experimental data.     

Ru13原子簇基态的磁性

采用离散变分局域自旋密度泛函方法，研究了三种可能的高对称几何构型的由１３个钌原子组成的Ru₁₃原子簇的电子结构．结果表明，所有具有不同对称性的Ru₁₃原子簇在它们各自的平衡位置处都有两重磁性解，从能量上看，每一种构型的低自旋解都比高自旋解更为稳定．基态原子簇为Ｉ_hRu₁₃原子簇，具有４μ_B的磁矩，或每个原子具有０.３１μ_B的磁矩．这与实验测得的Ru₁₃原 关键词：     

Fe@C60几何结构和电子性质的计算研究

The generalized gradient approximation （GGA） based on density functional theory （DFT） was used to analyze the structural and electronic properties of Fe@C60 and C59Fe for comparison. Among the six possible optimized geometries of Fe@C60, the most favorable endohedral site of Fe atom is under the center of a hexagon ring, i.e., Fe@C60-6. The Energy gap （Eg） of Fe@C60-6 is smaller than those of C59Fe and C60, indicating the higher chemical reactivity. The magnetic moment of Fe atom in Fe@C60-6 is preserved to some extent though there is the hybridization between the ge atom and C atoms of the cage, in contrast to the completely quenched magnetic moment of the Fe atom in C59Fe.