重费米子化合物LiV2 O4电子结构的第一性原理研究

用第一性原理的FP-LMTO能带计算方法研究了重费米子化合物LiV2O4的电子结构.结果表明:费米面附近的导带是由V原子的3d电子形成的宽度为2.5eV的窄能带,是3d态在立方晶体场中具有t2g对称性的子带;它与O的2p轨道构成的能带有近1.9eV的能隙.计算得出的费米能处电子态密度和线性电子比热系数分别是11.1 states/eV f.u.和26.7 mJ/molK2.费米面处的能带色散具有电子型和空穴型两种,呈现出一种复杂的费米面结构.LSDA以及LDA+GGA计算表明, LiV2O4有一个磁矩为每个钒原子1.13μB,总能比LDA基态低约148 meV/f.u.的铁磁性基态.由目前的能带结构计算的结果无法确定这一类Kondo体系的局域磁矩的来源,表明这一化合物中的重费米子行为可能有别于在含有4f和5f稀土的重费米子合金中观察到的局域磁矩与传导电子的交换作用机制,其中存在量子相变的可能.     

C60掺杂物超导性EHMO晶体轨道研究

本文对晶态C60, K3C60, K6C60, Rb3C60, Rb6C60, RbCs2C60, Rb2CsC60,KRb2C60, K2RbC60, K2CsC60, Na2CsC60, Li2CsC60, Na2RbC60, Na2KC60进行了EHMO三维晶体轨道的能带结构计算。计算结果除了得到能带结构外, 还得到了这类掺杂物的总态密度, 原子与轨道净电荷, 晶体轨道矢量, 单胞内外原子与轨道投影态密度等。利用上述结果不仅可以从理论上说明A3C60的超导性以及C60和A6C60的绝缘性; 而且还得到ln(1/Tc)和-1/NEf之间一种近似的线性关系, 这个结论与BCS理论的预测非常吻合。     

C60微电极伏安法研究

自从1990年用电弧法成功地制备出宏观量的C60和C70以来，富勒烯的电化学研究有了迅速的发展．理论研究指出，在一个C60簇化合物中，有六个吡喃环烯单元，可分别得到一个电子使五元环芳香化，从而形成C（n＝1～6）阴离子．Haufler首先报导了C60可逆的两步单电子还原，之后一些作者陆续得到了三步、四步和五步单电子电还原过程．直到达1992年，在使用混合溶剂并控制低温-10℃至5℃和-88℃至60℃条件下，才得到了C60的六步电还原伏安图．富勒烯的微电极伏安法的研究极少见报导．杨汉西等用铂微电极得到了C60三步电还原的稳态伏安图．本文在…     

Ar离子束作用下C60薄膜的结构稳定性研究

利用XPS和AES研究了在Ar离子束作用下C60薄膜的分子结构的稳定性．研究发现C60分子与Ar离子束作用后，C1s结合能从284．7eV逐步下降到284．4eV，CKLL俄歇动能从270．0eV增加到271．3eV．并且C60薄膜在与氩离子束作用后，其C60分子结构特征的C1s携上峰及价带峰均消失．表明Ar离子束可以促使C60分子的C＝C双键断裂，离域π键消失，C60分子分解为单质碳．C＝C双键断裂过程与离子束的能量和辐照时间有一定的函数关系．     

Ru掺杂LiFePO4电子结构和性能的第一性原理研究

基于第一性原理和超软赝势平面波方法,对Ru掺杂LiFePO_4的原子几何结构和电子结构进行了研究。结果表明Ru掺杂后LiFePO_4晶胞参数a和b显著降低,晶胞参数c略微的增大,掺杂后晶胞体积收缩;当掺杂量为0.01时体系Fermi能最高,能量密度高。掺杂体系在Fermi能级附近态密度电子峰强度增大,态密度峰向低能方向移动,掺杂后能级减小,有利于LiFePO_4导电性能增强。能带计算结果显示,随着掺杂量的增加,体系带隙降低,能带下降,导带底向费米面移动,电子从价带跃迁到导带更加容易。电化学性能测试结果显示,当Ru的掺杂量较小时(0.01),费米面附近能带数增加,有利于电子传递,材料表现出最佳的放电比容量和倍率性。当掺杂量较大时(0.05,0.1),过多Ru将阻碍Li~+扩散通道,不利于电极材料的倍率性能。Ru掺杂能影响LiFePO_4电子结构,改善LiFePO_4性能,掺杂量不宜太大。     

C60、C70与丙酮离子体系的气相反应及量化研究

1990年Kratschmer［1，2］等人实现了C60和C70的宏观量制备后，有关fullerene的化学研究迅速展开［3－5］．业已发现C60具有极为丰富的化学性质．在对C60化学性质的认识过程中，气相离子化学一直起着重要的作用［6］．Roth等人［7］在ICR质谱仪中，制得了C60外部键合金属的衍生物C60M＋；Caldwell及合作者［8］在质谱仪上，利用高动能的C60与轻气体（He，Ne，H2，D2）碰撞，得到了笼内包含轻气体原子的C60；Bohme［9，10］等人在流动后辉光质谱仪上，系统地研究了C60的单、双、三电荷离子与多种有机物的反应，获得了相应的C60加合…     

几种C_(60)环加成物的结构及光谱的理论研究

用INDO系列方法研究了C60的几种环加成衍生物C68H8、C68H6O、C68H4O2的结构和UV谱．结果表明，C68H8的［6，6］异构体的船式构象比平面构象稍稳定，两者能量差为9．6kJ／mol；而随着衍生物中羰基的增加，C60母体也由电子受体变为电子给体．以优化构型为基础，计算产物的UV谱，对电子跃迁进行理论指认，并分析了光谱红移的原因．     

C60系列螺亚甲基衍生物的电化学性质

考虑到在生物、新型材料等方面的应用，采用循环伏安(CV)的方法，系统研究了11个C60螺亚甲基衍生物的电化学性质. 分析比较了螺碳原子上所连不同基团的性质及链的长度等因素对C60得电子能力的影响.结果发现，引入推电子基团，如烷基，会使C60得电子能力降低，第一个还原电位有较大的负移；引入具有拉电子性质的基团，如羧酸酯基，则会部分抵消由于C60共轭结构被破坏而引起的电位负移，结果使得电位负移值减少.增加引入基团链的长度对C60的得电子的能力影响较小.同时，对于因电化学反应所引起的异构化而使还原峰发生分裂的现象作了解释.     

双Tl-O层Tl-Ba-Ca-Cu氧化物超导体的能带结构

利用EHT近似下的紧束缚能带结构计算方法计算了Tl-Ba-Ca-Cu氧化物超导体双Tl-O层体系的能带结构。计算结果表明费米面在a~*b~*面上是封闭的, 费米能级上电子态密度的增加和体系转变湿度(T_c)的提高是相一致的。Cu-O面上Cu和O的净电荷有规律的变化说明, Cu-O面上Cu和O的离子价态可影响该体系的超导电性。     

双噻吩基四硫富瓦烯富勒烯C60几何构型与电子结构的理论研究

利用半经验AM1法研究双噻吩基四硫富瓦烯富勒烯-C60(BTTTF-C60)和四硫富瓦烯-C60(TTF-C60)的几何构型、电子结构和前线轨道.计算结果显示,两化合物的TTF面发生弯曲,形成独特的空间构型,电子结构的分析表明其原因是由C60与TTF或BTTTF的相互作用引起的.C60的LUMO能与BTTTF的HOMO能接近,易发生D-A反应,形成BTTTF-C60.BTTTF-C60和TTF-C60的LUMO能仍较低.LUMO分布集中在C60部分, 表明BTTTF-C60的C60母体仍可接受电子.另外对两分子的电荷分布、 HOMO及LUMO的分析比较,表明所设计的BTTTF-C60分子可能产生与TTF-C60分子类似的电荷分离态.     

晶态C60,K3C60,K6C60的能带计算

本文用紧束缚法的ＥＨＭＯ三维晶体轨道程序进行计算求得了Ｃ６０，Ｋ３Ｃ６０和Ｋ６Ｃ６０的能带结构，并得到了一系列过去未曾见过报导的原子投影态密度、轨道、原子重叠布据、原子电荷、轨道矢量等数据。从这些能带图中可以充分说明三种物质的区别，并可解释Ｋ３Ｃ６０的超导性和Ｃ６０与Ｋ６Ｃ６０的绝缘性。     

微型氧弹热量计和C60及C70的燃烧焓

富勒烯是新发现的一类碳的稳定单质，其分子骨架中含有多个五员环及非平面球壳状大力键.与全为六员环的平面大r键的石墨结构相比，这些张力提高了分子能量.通过富勒烯的生成焰的测定，对了解这些分子的稳定性和反应性，它们的生成机理，以及研究分子的结构与能量的规律是很有意     

C60固体中的相变

本文用（ｅｘｐ－６－１）势对固体Ｃ６０中分子间的相互作用进行计算，给出常温以下固体Ｃ６０中分子存在的状态，计算表明，常温下Ｃ６０高速旋转，随着温度降低，旋转速度逐渐减小，并且旋转轴向也逐渐趋于单一，当降到－２６０Ｋ时发生一级相变，此时ＦＣＣ晶胞中（０，０，０），１／２，１／２，０），（１，１／２，１／２）及（１／２，０，１／２）四套格点上的分子各只绕［１１１］三重轴旋转，Ｃ６０晶体从ＦＣＣ结构变为     

Electrochemical behavior of C-(60) modified electrode in aqueous solutions

The construction of adsorptive type C60 modified electrode and its electrochemical reduction and oxidation behavior in aqueous solutions are described in this report. Four pairs of one-electron transfer reduction and oxidation cyclic voltammetry is obtained in aqueous solution containing 30% CH3CN and 2% (C2H5)4NOH. It is reported in this paper that the C60 modified electrode also catalyzes the electrochemical reduction of dissolved oxygen in 40% DMF and 2% (C2H5)4NOH aqueous solution and this might open a new field for the potential applications of C60 in electrochemistry and electroaualytical chemistry.     

气相反应C_(60)+O_3=C_(6O)(C_(2v))+O_2热力学函数的计算

计算了气相反应C60＋O3＝C6O（C2v）＋O2的热力学函数．得到了该反应Gibbs自由能的具体数值，结果表明在所研究的温度范围内Gibbs自由能为负值，从热力学角度来说，该反应可以自发进行,在计算该气相反应热力学函数的基础上，给出了气相C6O（C2v）的标准热力学函数     

C60衍生物与C60混合物中富勒烯的生长研究

富勒烯分子生长方面的研究，对于富勒烯的基础研究以及潜在应用有着重要的意义，因此引起了科学界的广泛兴趣和研究，Yeretzian[1]、Campbell[2],Rao[3]等人相继用不同的实验方法对C60的融合作了详细研究，但C60的生长动力学过程依然是个悬而未决的问题．我们实验室已对C60的正负离子解离以及C60加成衍生物中C60的解离和生长作了较深入的研究：发现C60正负离子解离时电荷具有不同的转移通道，即C朋解离时电荷留在碳笼上，而C60解离时电荷易转移到小碳簇上，且C60解离以较缓慢的笼子收缩过程进行间．衍生物基团（如节基、薛基）对C。。…     

活性碳分离碳－60和碳－70

活性碳用苯胺处理后，可以减少对Ｃ＿（６０）和Ｃ＿（７０）的不可逆吸附，从而增加Ｃ＿（６０）和Ｃ＿（７０）的分离收率，同时提高了Ｃ＿（７０）的纯度。     

C60溶液胶体性质的研究

The Tyndall effect, electrical conductivity and settleability of C(60) in benzene, toluene and toluene/ethanol were determined. The results show that the dispersed systems are in colloidal state in a range of concentrations and in suspension state at higher concentrations.     

C60的六加成反应

以六加成反应为代表的C60的多加成反应已经成为富勒烯化学的一个重要组成 部分。综述了C60的六加成反应，包括具有不同对称性的各种C 60六加成产物的合 成和表征，以及六加成产物的基本性质和应用。     

C2H5C60H的加成产物的结构和光谱性质的量子化学研究

用INDO系列方法对C₂H₅C₆₀H的1,2-加成和1,4-加成两种产物异构体的结构进行了理论研究,结果表明1,2-C₂H₅C₆₀H具有Cs对称性,1,4-C₂H₅C₆₀H没有任何对称性,1,2-C₂H₅C₆₀H的总能量比1,4-C₂H₅C₆₀H的低。以此优化构型为基础,计算了两种产物异构体的电子吸收光谱,讨论了其光谱红移的原因,同时对产物的NMR谱进行了探讨。