(CoAl)n (1 ≤ n ≤ 6)合金团簇的结构、稳定性和磁性理论研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似 (DFT-GGA)对(CoAl)n (1≤n≤6)合金团簇的几何、电子结构和磁性进行了系统的研究。计算结果表明(CoAl)n (1≤n≤6)合金团簇在基态附近出现许多能量十分接近的低能量态，有能量简并态存在，表现出经典的过渡金属密堆积结构；同时在(CoAl)5和(CoAl)6团簇中，有磁性双稳态存在。合金团簇的结合能随着团簇尺寸的增大而增大。CoAl团簇获得了最大的带隙，表现出强的化学惰性，带隙在n>3之后出现明显的奇偶变化规律，且整体呈下降趋势，这种现象源于团簇中共价键、离子键的相互竞争。(CoAl)n ( 1≤n≤6)的总磁矩随尺寸大小呈半梯形状的变化趋势，其中CoAl团簇的磁矩为2 μB，(CoAl)2，(CoAl)3 磁矩为4μB，(CoAl)4，(CoAl)5，(CoAl)6 为6μB，这种磁性变化规律在文中也从磁序排列、电荷转移以及自旋极化等方面进行了详细讨论。