内嵌镧原子的磁性硅纳米线的第一性原理研究

基于密度泛函理论,系统研究了由两个La@Si_(16)组装而成的高度稳定的管状二聚体La_2@Si_(32)团簇.电子结构分析显示,内嵌La原子诱导的类sp~2杂化对于提高管状Si_(32)的稳定性至关重要.Mülliken布局分析显示,La_2@Si_(32)的总磁矩为2 μ_B,主要来源于两个La原子和第三、第六层的八个Si原子;电荷是由Si原子转移到了La原子上.此外,通过连接一系列La_2@Si_(32)单体而获得了一类组装的硅纳米线La@SiNW,研究结果显示La@SiNW具有金属导电特性,其总磁矩为2 μ_B.上述特征暗示具有磁性的La_2@Si_(32)和La@SiNW可能在自旋电子器件和高密度磁记录材料方面具有潜在的应用前景.     

金基纳米管AunSi12 (n=25-60)的奇异结构与电磁特性预测

应用相对论效应的密度泛函理论,系统研究了一系列稳定的中空类管状Au_nSi₁₂(n=25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60)团簇. Au_nSi₁₂可以通过在不同长度的单壁Au纳米管(5, 5)的两端戴帽由二十面体Au₂₀Si₁₂平分的两个相同半球构建而成.计算结果显示,Si原子的掺杂使得Au_nSi₁₂的结构变得更加紧密且加强了相应的类管状Au团簇的稳定性.最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)之间的能隙值在0.041 eV至0.138 eV区间,表明Au_nSi₁₂具有较高的化学活性.电子结构分析显示,Si原子和Au原子之间的p-d轨道杂化在形成和维持Au_nSi₁₂的类管状结构方面发挥了重要作用.Hirshfeld电荷分析显示,电荷从Au原子转移到Si原子上,Au_n...