原子团簇科学

原子团簇科学ＴｈｅＳｃｉｅｎｃｅｏｆＡｔｏｍｉｃＣｌｕｓｔｅｒｓ￥／／王广厚（南京大学物理系，教授南京２１０００８）近年来在物质结构的原子、分子和凝聚态两层次之间出现了原子团簇这一重要的科学领域，无论从其自身的科学价值或从多方面的应用前景来看，都有重...     

钠原子团簇性质研究

我们发展了一个距离相关的紧密结合分子动力学模型来系统地研究钠原子团簇Ｎａｎ的结构、热力学和碰撞动力学性质，计算结果能够很好地符合从头计算法的计算结果和实验结果。同时我们也探讨了这种有限数目团簇随温度升高可能发生的从类固相到类液相的相变和碰撞过程中形成的双团簇的动力学稳定性。     

原子团簇结构的研究

采用分子动力学方法，选取偶势描述团簇体系原子间的相互作用，得到偶势参数不同时的原子团簇的稳定结构，并提出此范围内原子排布的普遍规则。     

碳原子团簇的形成研究

碳原子团簇的生长过程及其富勒烯的形成机理,是近十余年来科学界孜孜以求而又一直无法求解的难题。虽然有关研究人员先后提出了可能的机理,但是至今没有一种得到实验结果的证实。本研究组就此作了积极的探索和较深入的研究,创新和发展了多种形式和研究碳原子团簇的方法,精心设计了一系列实验,综合运用多种研究手段,明确了氯原子存在下碳簇的生长过程,发现了氯原子等自由基对富勒烯形成的催化作用,总结了碳等原子团簇形成的统计分布规律,表征了C60的聚合和南方坍塌过程,在碳原子团簇的形成研究中取得重要进展。     

国家自然科学基金重大项目“原子团簇的化学与物理”通过验收

国家自然科学基金重大项目“原子团簇的化学与物理”验收会议于2002年11月30日至12月1日在北京举行。该重大项目由厦门大学郑兰荪教授、南京大学王广厚教授和中国科学院化学研究所孔繁敖研究员共同主持。评审专家组在听取了该项目的结题报告的基础上,经认真讨论,认为该项目在团簇科学研究方面取得了丰硕的成果,总体上达到了预定的研究目标,完成了一批具有国际水平的研究工作。     

铁原子团簇对红外激光吸收特性的实验研究

作者报道了由ｎｍ级和μｍ级粒度的铁原子团簇，对近红外激光和中红外激光吸收特性的实验研究。结果表明，ｎｍ级粒度的铁原子团簇的红外吸收特性估于石墨和炭黑的吸收特性。     

关于团簇研究之我见

关于团簇研究之我见ＶｉｅｗｓｏｎｔｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｌｕｓｔｅｒｓ￥／／王震遐（中国科学院上海原子核研究所，教授上海２０１８００）面对一种重要的物理学定律的形成，或者是一个新学科的提出，首先从认识论高度来思量一下，颇有必要。此举不但可以衡量其...     

直接激光气化形成氧化钙团簇及团簇的质子…

用直接激光气化和飞行时间质谱探测方法研究了ＣａＯ，ＣａＣＯ３，Ｃａ（ＯＨ）２等不同固体样品形成团簇的动力过程，结果发现：除了「Ｃａ（ＣａＯ２）ｎ」和「（ＣａＯ）ｎ」团簇之外，还出现了强丰度的「Ｈ（ＣａＯ）ｎ」及显著的「Ｈ（ＣａＯ）ｎ（Ｈ２Ｏ）ｍ」团簇系列，质谱丰度分布公及氧化钙族质化和溶剂化反应的明显特征表明，氧化钙团簇的形成过程应采取ＮａＣｌ型立方结构的增长途径。     

激光烧蚀C60衍生物产生奇数碳笼团簇

利用激光烧蚀飞行时间质谱技术研究了Ｃ６０衍生物Ｃ６０ＣＨ２,Ｃ６０Ｒ２的Ｃ６０ＨＲ（Ｒ＝ＣＨ５ＣＯ－）的富勒烯团簇动力学,在负离子通道,对Ｃ６０ＣＨ２及Ｃ６０Ｒ２可清楚地观测到Ｃ５５＾－,Ｃ５７＾－等碳笼团簇离子,而对Ｃ６０ＨＲ虽然其正离子谱与Ｃ６０ＣＨ２和Ｃ６０Ｒ２相似,却观测不奇数碳笼团簇的产生。初步讨论了奇数碳笼团簇的产生及其与衍生物结构的关系。     

脉冲CO_2激光气相合成大尺寸硅团簇的研究

利用脉冲ＣＯ＿２激光气相合成了大尺寸的硅团簇ｓｉｎ（ｎ～１０３）,并对其生长机理进行了初步研究。大尺寸硅团簇Ｓｉｎ（ｎ～６４０）的飞行时间质谱可用对数正态分布函数很好地拟合,分析表明其结构由小尺寸硅团簇丰富多样趋向于简单化。     

激光溅射Co等离子体与气相CH3OH团簇的反应

用激光溅射-分子束技术研究了气相中Co等离子体与甲醇分子团簇的反应,观察到了Co+(CH3OH)n、Co+(H2O)(CH3OH)n、H+(CH3OH)n三个种类的团簇离子.实验表明随着激光脉冲能量的增加,Co+(CH3OH)n团簇的尺寸减小,当Co等离子体作用于甲醇分子束的中段时所得到的主要团簇离子Co+(CH3OH)n信号强度最大.     

铁原子团簇红外吸收特性的实验研究

报道了ｎｍ级和μｍ级粒度的铁原子团族和红外光辐射吸收特性的实验研究。结果表明，ｎｍ级粒度的铁原子团簇对对外辐射具有较好的吸收特性。     

小金团簇的基态结构和能量

应用遗传算法和Gupta势对小金团簇的结构进行了优化计算，分析讨论了基态结构和能量随团簇尺寸的变化规律，发展Au13为二十面体以及Ann在n≥16时呈现非晶无序结构的特征。     

碳簇分子和离子的合成及质谱研究

利用脉冲等离子体反应器,采用Ｃ２Ｈ２／Ａｒ,ＣＨ４／Ａｒ,Ｃ６Ｈ６／Ａｒ放电合成碳簇分子和离子。采用ＴＯＦ－飞行时间质谱和激光电离技术来研究和分析产物分布。讨论了在不同实验条件下,中性碳簇分子和离子的分布民情况,并对反应过程和机理进行了讨论从反应机理来看,在相似的等离子条件下,采用不同的气体,如Ｃ２Ｈ２／Ａｒ,ＣＨ４／Ａｒ,Ｃ６Ｈ６／Ａｒ等所得到碳簇分布非常相似。另外,当增加等离子体反应器通道长度     

只有一个S价电子元素团簇的奇偶性研究

将Ｈｕｃｋｅｌ－Ｈｕｂｂａｒｄ方法推广应用于研究只有一个ｓ价电子元素（用字母Ａ标记这类元素）的团簇。计算了结构为团簇的最稳定结构。最后计算了该类团簇线性结构的ｓ价电子体系能量Ｅ＿ｎ，两相邻团簇的ｓ价电子体系的能量差ΔＥ＝｜Ｅ＿ｎ－Ｅ＿（ｎ－１）｜与原子数ｎ的关系显示出与实验相符合的奇偶性质。     

原子团簇P12结构的从头算研究

使用分子图形学方法设计出２０种Ｐ１２模型,并对其进行了分子力学、ＰＭ３半经验量子化学和Ｇａｕｓｓｉａｎ９８优化,在Ｐ１２模型设计中,磷原子采用二、三或四配位成键方式。为了保证得到全局最小点,足够数量的模型设计是必要的,从模型优化后的能量比较可得知,由２个楔状Ｐ８共享４个原子的Ｄ３ｄ结构最稳定,大多数Ｐ１２采用全部原子均以全三配位的成键方式,而含有二配位结构总能量较高,大量的Ｐ１２结构中含有楔状Ｐ８的子结构,许多磷原子团簇由四面体Ｐ４和楔状Ｐ８演变生成的,它们是构造大分子磷原子团簇的重要的结构基元,磷原子团簇中的平面五员环子结构较平面六员环子结构稳定。