空富勒烯C36和嵌入Mg原子的C36分子的电子学特性研究

采用基于密度泛涵理论的第一性原理和非平衡格林函数方法研究了富勒烯C36 分子和以金原子面为电极的Au-S-C36-S-Au电子传输系统的电子结构和传输特性.然后将镁原子嵌入C36笼腔内得到了一个新的分子器件Mg@C36,接金电极后建立了它的电子传输系统Au-S-Mg@C36-S-Au,并且得出了这一系统的电子能级、分子轨道分布、传输概率、态密度、伏安特性和电导曲线. 结果显示C36 和 Mg@C36的电子传导主要集中在分子壳上,且系统Au-S-C36-S-Au中的电子传输主要分布在分子壳的外侧,而系统Au-S-Mg@C36-S-Au中的电子传输在分子壳外侧和内侧的近似相同,二个系统都有着非线性的I-V特性和电导曲线。     

Mg原子的嵌入对富勒烯C36的电子结构与传导特性的影响

采用基于密度泛涵理论的第一性原理和非平衡格林函数方法研究了Mg原子的嵌入对于C36 分子的电子结构及传导特性的影响．结果显示Mg原子的嵌入明显改变了C36分子的负微分电阻效应,且大大增强了C36 分子的电子传输性能．     

Mg、Na原子嵌入对富勒烯C32分子的电子结构与传输特性的影响

采用基于第一性原理的密度泛函理论（DFT）和非平衡格林函数（NEGF）方法对嵌入Na和Mg的富勒烯C₃₂分子Mg@C₃₂和Na@C₃₂连接面电极Au（1,1,1）所构成的分子器件进行了电子结构与传输特性的理论研究.得出了2个分子桥的电子结构、电子传输概率及伏安（Ⅰ-Ⅴ）特性.分析了影响电子结构与电子传输特性的因素.结果表明,金属Mg原子和Na原子的嵌入都大大增强了C₃₂分子的电子传输性能.     

富勒烯C32分子器件结构和传导特性的理论研究

利用基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)和非平衡格林函数(NEGF)方法对富勒烯C32分子及在C32的距离最远的两个碳原子处外接Li电极的C32分子器件进行了电子结构、电子传输性质的研究。设计了C32笼内嵌入Mg原子,外接Li电极的分子器件。通过计算,得出了两个分子器件的电子传输谱,分析了他们的电子结构和电子输运特性。说明了C32分子器件的电子传输主要集中于C32分子的壳表上,并且分子球的内侧和外侧的电子传输相近似。在C32分子内部嵌入Mg原子后,分子器件的电子传输仍主要集中在分子表面上,但在系统Mg@C32中,表面内侧的电子传输要比表面外侧的电子传输强。通过比较,结果表明两种富勒烯分子的电子传输性能顺序为Mg@C32>C32。     

富勒烯C20分子器件的电子结构和传导特性

运用基于密度泛函理论和基于非平衡格林函数的第一性原理方法研究了富勒烯C20分子及连接电极构成的C20分子器件的电子结构及电子输运性质.构建了三个基于C20分子的嵌入K和Si原子的电子输运系统,并得到了电子透射谱和分子轨道分布.分析了三种器件的电子结构和输运性质的产生原因,说明C20分子器件的电子传导主要集中在外壳.在C20分子空笼中嵌入K和Si原子后,其电子输运仍然主要集中于富勒烯C20的外壳.     

C72 富勒烯的电子结构与电子传导研究

本文利用基于密度高泛函理论(DFT)和非平衡格林函数的第一性原理方法对富勒烯C72分子及连接电极构成的C72分子器件进行了电子结构及电子输运性质的研究.计算出了电子透射谱和分子轨道分布,分析了器件的电子结构和输运性质的产生原因. 结果显示C72分子器件的电子传输主要集中在分子壳上. 伏安曲线显示C72分子具有半导体特征.     

C40富勒烯分子的电子结构与传输特性研究

本文采用密度泛涵理论对富勒烯C40分子进行了结构优化,得到了稳定构型,然后构建了以金原子面为电极的电子输运模型．使用非平衡格林函数方法对构建的电子输运模型进行了电子输运性质的计算,得到了电子透射谱和伏安曲线,并分析了分子器件产生电子输运性质的原因. 研究结果发现：C40富勒烯的化学活性明显强于富勒烯C60和C32分子,在一些分子能级处,该分子为一个良导体．     

Mg、Na原子的嵌入对富勒烯C_(50)的电子传输特性与负微分电阻效应的影响

采用基于密度泛涵理论的第一性原理和非平衡格林函数方法研究了Mg、Na原子的嵌入对于C50分子的电子传输特性与负微分电阻效应的影响.结果显示Mg、Na原子的嵌入明显改变了C50分子的负微分电阻效应,且大大增强了C50分子的电子传输性能.分析认为,由于Mg、Na原子的嵌入,使得电子输运系数发生偏移而改变了C50分子的电子传输性能和负微分电阻效应.     

压缩变形对C20富勒烯分子电子传输特性的影响

分别采用分子动力学方法与扩展的H櫣ｃｋｅｌ方法分析了双Ａｕ电极作用下 ,未变形以及压缩量为 10 %、2 0 %的C2 0 富勒烯分子的几何构形与电子结构 ;采用扩展的H櫣ｃｋｅｌ方法与格林函数方法计算了三种Ａｕ电极 压缩C2 0 分子 Au电极体系的导电性 .研究结果表明 ,C2 0 分子与Au电极之间的“接触”改变了C2 0 分子的电子结构 ;C2 0 分子与Au电极之间的结合既有共价键的成分 ,又有离子键的成分 ,跟Au电极对C2 0 分子的压缩量紧密相关 ;压缩的C2 0 分子具有更好的导电性能 .     

Mg、Na原子的嵌入对富勒烯C50的电子传输特性与负微分电阻效应的影响简

采用基于密度泛涵理论的第一性原理和非平衡格林函数方法研究了Mg、Na原子的嵌入对于C50 分子的电子传输特性与负微分电阻效应的影响．结果显示Mg、Na原子的嵌入明显改变了C50分子的负微分电阻效应,且大大增强了C50分子的电子传输性能．     

C36团簇生长动力学及自由能

在2300 K的气相条件下,采用经典分子动力学方法对C₃₆团簇的生长过程进行模拟,并计算生长过程中出现的势能最低的20个异构体的相对概率.计算结果表明:团簇系统在100 ns左右达到动态平衡,出现概率最大的异构体是_2d而不是势能最低的D_6h.对于某些势能和自由能均较高的碗状异构体,在生长过程中以一定概率出现,其出现概率甚至高于某些经典构型.     

富勒稀C36的电子结构与电子传导

本文采用基于第一性原理的密度泛函理论和非平衡格林函数方法研究了C36分子的电子结构和电子传导特性．本文以Au(1,1,1)为电极分别建立了4个电子输运模型,分别计算了他们的电子传输概率、伏安曲线,同时分析了产生这些分子器件电子输运性质的原因．研究计算结果发现, C36的电子输运主要发生在分子壳上,当左、右电极分别连接在第6号和第35号碳原子两端时,C36的电子输运性能最好,伏安曲线显示该分子具有半导体特性．     

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.     

C20分子与C20(1-)、C20(2-)离子的特性分析与比较

应用密度范函理论（DTF）的B3LYP方法,在6-31G*基组水平上对CI对称C20富勒烯分子及 C20(1-)、C20(2-)离子进行了几何结构的全局优化、频率以及自然键轨道分析计算（NBO）,然后对三者的几何构型、稳定性、振动光谱等做了分析和比较。研究表明：离子的键长普遍比分子的键长长, C20(1-)离子的稳定性最高。 C20(2-)离子的红外峰值较大,C20(1-)离子的拉曼光谱峰值较大,振动光谱可以用来作为区分三者的手段。     

内陷在C_(60)中的氢原子的性质

在短程球形势阱的模型下 ,运用线性变分法并采用B 样条作为展开基函数计算了内陷于C60 几何中心的氢原子能谱和波函数 ,并计算了势阱深度对能谱的影响 ,详细讨论了内陷氢原子表现出的一系列特殊性质 ,从而对低维半导体材料性能的研究提供了有效的数据 ;同时这一工作也表明 ,用线性变分法结合B 样条函数在处理这类问题时是非常有效的。     

Calculation of Rydberg energy levels for the francium atom

Based on the weakest bound electron potential model theory, the Rydberg energy levels and quantum defects of the $np^{2}$P$^{\circ}_{1 / 2}$ ($n$ = 7--50) and $np^{2}$P$^{\circ}_{3 / 2}$ ($n$ =7--50) spectrum series for the francium atom are calculated. The calculated results are in excellent agreement with the 48 measured levels, and 40 energy levels for highly excited states are predicted.     

碳原子里德堡能级的计算

依据最弱受约束电子势模型及其微扰修正理论,计算了碳原子1s22s22pns 3P02,1,0 (n=3-50) 和1s22s22pnd 3F03,2 (n=3-50)里德堡系列能级和量子亏损。计算结果与已有的实验结果符合得很好。