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采用基于密度泛函理论(DFT)中的广义梯度近似 (GGA),在考虑自旋多重度的情况下,对NiMgn(n=1—12)团簇进行了构型优化,频率分析和电子性质计算.结果表明:n=1,2时,体系的基态为自旋三重态,n≥3时,为单重态;Ni原子掺杂使主团簇结构发生了明显变化. n≤8时,三角双锥,四角双锥结构主导着NiMgn基态团簇的生长行为; n在9—12之间时,主团簇Mgn+1(n=1—12)的基于三棱柱构型的基态演化行为发生了一定程度的改变;n≥6时,Ni原子陷入了主团簇内部;掺杂使体系的平均结合能增大,能隙减小;n=4,6,10是团簇的幻数;不同尺寸团簇的s, p, d轨道杂化中,Ni原子3d, 4p成分所起作用不同; NiMg6基态结构具有很高的对称性(Oh),很好的稳定性和化学活性,能隙仅为0.25eV.
关键词:
n团簇')" href="#">NiMgn团簇
几何结构
稳定性
化学活性 相似文献
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重金属小团簇Wn(n=2-7)磁性的第一原理计算 总被引:1,自引:1,他引:0
使用自旋极化的密度泛函理论下的第一原理方法,对重金属钨的小团簇Wn(n = 2-7)的结构特性和磁性进行了理论计算。结果表明:团簇的结合能随着团簇中原子数的增加而增大;虽然W的体材料不具有磁性,但是W的一些小团簇可以表现出磁性,如W3、W4和W7,其磁矩均为2μB;通过能级图我们分析了Wn 团簇磁矩的变化情况。此外,还分析了Wn团簇的磁矩,结合能,能量的一阶和二阶差分随原子数n的变化,讨论了最稳定团簇W4的电子结构和电荷密度。 相似文献
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硅锗团簇结构与电子性质的研究对于研发新型微电子材料具有重要意义. 将遗传算法和基于密度泛函理论的紧束缚方法相结合, 研究了SimGen(m+n=9)团簇的原子堆积结构和电子性质. 计算结果发现, SimGen(m+n=9) 团簇存在两种低能原子堆积稳定构型: 带小金字塔的五边形双锥堆积和带桥位Ge原子的四面体紧密堆积. 随着团簇内锗原子数目的逐渐增加, 两种堆积结构均出现明显的转变, 其中最低能量的几何结构由单侧带相邻双金字塔的五边形双锥结构转变为双侧带相邻单金字塔的五边形双锥结构. 随着原子堆积结构的变化, 团簇内原子电荷分布及电子最高占据轨道与电子最低未占据轨道的能隙随团簇内所含硅和锗元素组分的不同呈现出明显的差异. 相似文献
8.
采用密度泛函理论对CO吸附在镍团簇表面进行了系统研究.结果表明,NinCO团簇的最低能量结构是在Nin团簇最低能量结构的基础上吸附CO生长而成,CO的吸附没有改变Nin团簇的结构;CO分子在Nin团簇表面发生的是非解离性吸附,与优化的CO键长(0.1138?nm)相比,吸附后C—O键长变长(0.1180—0.1214?nm),表明吸附后C—O键被削弱,CO分子被活化.自然键轨道分析表明,CO分子只与最近邻的Ni原子发生相互作用;CO分子与Ni原子相互作用的本质是CO分子内的杂化轨道与Ni原子3d, 4s, 4p轨道相互作用的结果.
关键词:
nCO团簇')" href="#">NinCO团簇
n团簇')" href="#">Nin团簇
平衡结构
电子性质 相似文献
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采用基于密度泛函理论中的广义梯度近似,在考虑自旋多重度的情况下,对YnNO(n=1–12)团簇进行了构型优化,以及稳定性和成键特性分析,结果表明:n=5,7,8,10时,NO吸附使相应的Yn团簇基态结构发生了明显变化,吸附后,所有尺寸中的N–O键长明显伸长,振动频率减弱,表明NO在Yn团簇表面发生的是解离性吸附,N–Y,O–Y键的共同作用使YnNO团簇具有很大的吸附能;特别是n=3,5,8时,N–O键断裂,吸附能值分别为9.92,9.24,9.82 eV. YnNO和Yn 的二阶能量差分变化趋势表明,NO 吸附对Yn团簇稳定性和成键特性均产生较大影响. N,O原子sp3轨道杂化时孤对电子的出现导致N–O键断裂,增强了N–Y和O–Y间的成键能力,使Y3NO,Y5NO,Y8NO团簇表现出了很好的稳定性.
关键词:
团簇
NO吸附
基态结构
稳定性 相似文献
11.
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,在多种初始构型下充分考虑自旋多重度,研究了BenLa团簇的平衡几何结构、电子性质和磁性.结果表明:BenLa团簇的基态附近有许多能量非常接近的同分异构体,说明该团簇结构较复杂,对其基态的寻找极具挑战性.BenLa团簇具有磁性且稳定性远高于Ben+1团簇,由此可知通过选择合适的掺杂元素可能得到高稳定性的磁性团簇.Be1
关键词:
nLa团簇')" href="#">BenLa团簇
平衡几何结构
电子性质和磁性 相似文献
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采用密度泛函理论中的广义梯度近似(GGA)对CoBen(n=1—12)团簇的几何构型进行优化,并对能量、频率和磁性进行了计算,同时考虑了电子的自旋多重度.得到了CoBen(n=1—12)团簇最低能量结构的自旋多重度是2和4.在CoBen(n=1—12)团簇中,Co原子的磁矩出现了奇偶振荡,当n=6时,Co原子的4s,3d和Be原子的2s,2p较强杂化、Co-Be键长的减小以及对称性的降低导致Co原子的磁矩最小.通过对CoBen(n=1—12)团簇电子性质的分析,得出了掺杂可以增强团簇稳定性和有利于增加合金化学活性的结论.n=5,10是团簇的幻数.
关键词:
n团簇')" href="#">CoBen团簇
自旋多重度
磁矩
电子性质 相似文献
14.
用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-31G基组水平上对MgmBn(m=1,2;n=1-4)团簇各种可能的构型进行几何结构优化,预测了各团簇的最稳定结构.并对最稳定结构的振动特性、电离势、成键特性、极化率和超极化率等性质进行了理论研究.结果表明,团簇的最稳定结构大多是平面结构,团簇的稳定结构中通常是几个呈负电性的B原子形成一个负电中心,而其他B原子和Mg原子通常处在端位,且显正电性;团簇中通常是B-B键和B-Mg键共存,极少出现Mg-Mg键,
关键词:
mBn(m=1')" href="#">MgmBn(m=1
n=1-4)团簇
密度泛函理论
结构与性质 相似文献
15.
基于第一性原理,用密度泛函理论中的广义梯度近似(generalized gradient approximation,GGA)方法,在充分考虑自旋多重度的前提下,优化并得到了Bn(n=6—12)和BnNi(n=6—12)团簇的平衡构型,按照能量最低原理确定其基态结构. Bn团簇的计算结果与已有的理论结果相一致. 当Ni原子掺杂在Bn团簇
关键词:
nNi团簇')" href="#">BnNi团簇
基态结构
磁性 相似文献
16.
采用基于密度泛函理论的BP86/CEP-121G (O原子采用6-311G**基组)方法,对ScnO (n=1—9)团簇的几何结构、能量与稳定性、电子结构性质及其随团簇尺寸的变化趋势进行了研究.随着团簇原子个数的增加,O原子从位于Scn团簇结构的边缘转变为占据团簇的内部位置.O原子的掺入增加了Scn团簇的稳定性,使其能隙升高,并改变了其稳定性及电子结构性质随团簇尺寸变化的规律;含有偶数个Sc原子的氧化物团簇比其周围邻近的含有奇数个Sc原子的氧化物团簇具有相对较高的稳定性.ScnO团簇电离势的理论计算值与实验值符合得较好,而其电子亲和势呈现振荡交替上升的变化趋势;用最大化学硬度规律等方法表征了ScnO氧化物团簇的稳定性和电子结构性质.
关键词:
nO团簇')" href="#">ScnO团簇
几何结构
电子性质
密度泛函理论 相似文献
17.
采用相对论有效原子实势(RECP)近似和密度泛函(B3LYP)方法,选择LANL2DZ基组,优化得到了AunY(n=1—9)二元掺杂团簇稳定的基态结构和电子性质.研究结果表明,掺杂Y原子的AunY(n=1—9)团簇随n的变化,其电离势、电子亲合能和费米能级与Aun(n=2—9)一样具有“奇-偶”振荡效应;团簇离子的稳定性具有“幻数”现象,Au2Y+和Au6Y+比其他团簇离子更稳定,与质谱实验结果一致;同一团簇中,团簇最稳定的异构体(基态)是趋于Y原子有最大的邻近的Au原子数.
关键词:
Au-Y团簇
密度泛函
平衡几何结构
电子性质 相似文献
18.
采用密度泛函理论对H2与Rhn(n=1—8)团簇的相互作用进行了系统研究.结果表明, RhnH2体系的最低能量结构是在Rhn团簇最低能量结构的基础上吸附H原子生长而成.吸附H原子没有改变Rhn团簇的结构, 键长是影响Rhn和RhnH2磁矩的主要因素.从优化后的几何结构可以看出吸附后的H2发生断键,表明H2分子发生了解离性吸附.当n≤5,H原子的吸附以桥位为主,当n≥6时,H原子开始出现空位吸附.H原子的吸附提高了Rhn的稳定性和化学活性,较小的吸附能表明H原子易从RhnH2中解离出来.二阶能量差分表明4是RhnH2和Rhn团簇的幻数.
关键词:
nH2和Rhn团簇')" href="#">RhnH2和Rhn团簇
平衡结构
电子性质 相似文献
19.
采用半经验的Gupta多体势结合遗传算法对ConCu55-n(n=0—55)混合团簇的基态结构和能量进行了研究,发现这些混合团簇的基态结构是在Co55,Cu55单质团簇(Mackay二十面体)的基础之上发生的畸变;从n=0(Cu55)开始,Co原子从中心到表面,从棱到顶点依次、连续替换Cu原子;基态结构与键能较大键的数目及其平均键长有关;Co13Cu42具有最稳定的结构,13个Co原子全部位于团簇内部形成Mackay二十面体对整个团簇的稳定性有显著影响.
关键词:
团簇
结构和能量
Gupta势
遗传算法 相似文献
20.
采用密度泛函(DFT)中的B3LYP方法,选择sto-3g基组,优化并得到了TinMg(n=1—10)小团簇的基态平衡结构,计算出了掺杂团簇的基态结构的平均键长、对称性、原子化能、能级分布、能级间隙、束缚能、总能的二阶差分. 结果表明,随着团簇原子数的增加,镁原子更容易趋于团簇表面位置,镁-钛平均键长大于钛-钛平均键长,以对称性结构为最稳定的基态结构,且呈多个五角双锥结构. 其中Ti5Mg和Ti8Mg的结构更为稳定.
关键词:
密度泛函
钛-镁团簇
基态结构 相似文献