负离子全金属团簇Ga2-4的芳香性的从头算理论研究

运用密度泛函理论的三种方法(B3LYP、B3PW91、PW91PW91)与Mller-plesset二级微扰方法(MP2)和极化分裂阶基基组6-311+G(3df),对二阶负离子全金属团簇Ga2-4与多种一阶负离子团簇MGa-4(M=Li、Na、Cu)稳定构型与振动频率作了计算,其中二阶负离子全金属团簇Ga2-4最稳定的构型是正方形结构(D4h).接着,从团簇结构、非局域π电子数目、分子轨道图形和Ga2-4同MGa-4在结构与谐振频率、谐振模式的对比等多方面论述了Ga2-4正方形结构(D4h))的芳香性特征.     

碱金属团簇碰撞动力学研究

采用距离相关紧密束缚的分子动力学模型 ,研究了钠原子团簇的碰撞动力学行为 .研究得出 ,对Na6(3D) +Na8系统 ,碰撞参数为b =9a0 时 ,对应于深度非弹性碰撞过程 (DIC) ,在b =13a0 时 ,则对应于准弹性碰撞过程 .另外 ,得到碰撞过程中存在转动 ,其能量大小与碰撞能量Eproj/n以及碰撞参数b均有关系 .随着Eproj/n的增大 ,相对转动减小 ;随着b的变化 ,转动能量先增大后减小 .在b =7a0 时转动最大 ,最大转动能量可达总能量的十分之一 .     

Bn(n =2-15)团簇的几何结构和电子性质

应用密度泛函理论中的B3LYP方法计算并分析了不同生长模式下Bn(n= 2-15)团簇的几何结构及电子性质.同时,比较和讨论了不同生长模式下硼团簇的原子束缚能、能级间隙和第一电离势.研究表明:直线构型稳定性最低,金属性较强,尤其在n=8时能隙仅有0.061eV,说明该团簇已具有金属特征.平面或准平面构型稳定性最高,非金属性强.立体构型的稳定性与金属性介于直线和平面构型之间.另外,还讨论了基态团簇的束缚能、能量二阶差分、能级间隙和第一电离势随团簇尺寸的变化,结果表明B12与B14是幻数团簇.     

不同初始温度时Na_8 Na_8团簇碰撞动力学研究

采用距离相关紧束缚的分子动力学模型 ,在不同初始温度T0 =0 .0 2K、50K、10 0K、2 0 0K、30 0K、4 0 0K时 ,对Na8 Na8在质心系轰击能量为 0 .0 12 5eV/n的中心碰撞时的反应动力学进行了研究。发现团簇碰撞动力学与初始温度密切相关。在T0 <10 0K时 ,初始温度不影响反应动力学 ,而在T0 =4 0 0K时将对反应动力学有强烈影响。     

不同初始温度时Na8+Na8团簇碰撞动力学研究

采用距离相关紧束缚的分子动力学模型,在不同初始温度T0=0.02 K、50 K、100 K、200 K、300 K、400 K时,对Na8+Na8在质心系轰击能量为0.012 5 e V/n的中心碰撞时的反应动力学进行了研究。发现团簇碰撞动力学与初始温度密切相关 。在T0＜100 K时,初始温度不影响反应动力学,而在T0=400 K时将对反应动 力学有强烈影响。     

氨团簇(NH_3)_n(n=2～8)结构的密度泛函理论研究

本文应用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-31G(d)和6-31 G(d)基组水平上对氨团簇氢键体系进行了研究,计算得到了氨团簇(NH3)n(n=2～8)的各种稳定构型及对应的能量和团簇束缚能.分析发现,在各类尺寸中以单环结构最为稳定,而相同尺寸的异构体之间团簇束缚能越大越稳定.最后利用二阶差分理论讨论了不同尺寸氨团簇中最稳定结构的生长规律,结果表明n=5,7时的结构最为稳定,具有明显的幻数特征,n=6,8时的团簇结构最不稳定,而在n=2～5之间,随着n的增大团簇的稳定性也在逐步增强.     

负离子全金属团簇Ga4^2-的芳香性的从头算理论研究

运用密度泛函理论的三种方法(B3LYP、B3PW91、PW91PW91)与Mφller-plesset二级微扰方法(MP2)和极化分裂阶基基组6-311 G(3df)，对二阶负离子全金属团簇Ga4^2-与多种一阶负离子团簇MGa4^-(M=Li、Na、Cu)稳定构型与振动频率作了计算，其中二阶负离子全金属团簇Ga4^2-最稳定的构型是正方形结构(D4h)。接着，从团簇结构、非局域π电子数目、分子轨道图形和Ga4^2-同MGa4^-在结构与谐振频率、谐振模式的对比等多方面论述了Ga4^2-正方形结构(D4h)的芳香性特征。     

Rhn、Con(n=3～56)团簇的结构特性研究

采用半经验的Gupta多体势结合遗传算法对Rhn、Con(n=3~56)团簇的基态结构特性进行了系统的研究.除在n=18~40尺寸范围内有少数团簇的构型不同,两种团簇具有相似的几何结构.在Rhn、Con(n=3~56)团簇的生长中,存在类Ih构型与类fcc构型之间的竞争,对于n≤24,两种团簇都从紧致密堆积结构过渡为类二十面体构型,Rh38及Co38为具有Oh对称性的类fcc构型,从n=39开始,铑团簇和钴团簇都呈现出明显的Ih生长模式.两种团簇的平均束缚能随原子数目的增加而增大,且在所研究的尺寸范围内铑团簇的平均结合能高于钴团簇.Rhn、Con(n=3~56)团簇具有相同的幻数序列:n=13,19,23,38,55.     

Na3B3Hn团簇的结构与电子特性

使用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-311+g(d)基组水平上对Na3B3Hn团簇各种可能的构型进行几何优化,预测了各团簇的最稳定结构:并对最稳定结构的平均结合能(Eb),二阶能量差分(Δ2E)和能隙(Eg)等进行了理论研究.结果表明:随着氢原子数的增加,Na3B3Hn团簇的结构由平面转变为复杂的三维立体结构;Na3B3Hn团簇的平均结合能、二阶差分能和能隙等均表现出明显的“奇-偶”振荡和“幻数”效应;Na3B3H8,Na3B3H12,Na3B3H18和Na3B3H20团簇稳定性大于Na3B3Hn中的其他团簇,为Na3B3Hn团簇中最稳定的几种团簇.     

GaSi_n(n=1-6)团簇结构和稳定性的第一性原理研究

采用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-311+G(d)水平下研究了GaSi_n(n=1-6)团簇的几何构型、电子性质、稳定性和振动特性.研究结果表明:GaSi_n(n=1-6)团簇基态结构基本保持了纯硅团簇的结构框架,Ga原子往往被吸附在Sin团簇的表面上.布局分析显示电子由Ga原子向Sin框架转移.平均束缚能和分裂能表明GaSi_3和GaSi_5团簇相对其他团簇具有较强的稳定性.振动特性研究表明:GaSi_n(n=1-6)团簇的IR活性最强振动模式主要是Ga原子与Sin结构之间的相对振动.极化率的研究表明,随着Si原子数的增多,GaSi_n团簇的非线形光学效应逐渐增强,更容易被外场极化.     

钠原子团簇的碰撞动力学

采用紧密结合的分子动力学模型，对第一个满壳附近（ｎ＝８）钠原子团簇碰撞Ｎａｎ＋Ｎａｎ的动力学性质进行了系统性研究。对有限温度下的多次模拟事件，在各种碰撞参数与不同轰击能量时，双团簇（Ｎａｎ）２的稳定性进行了研究。并发现，当质心系单原子能量为０．０２５ｅＶ时，对中心碰撞，（Ｎａ８）２能够存在３０００ｆｓ，而对周边碰撞，（Ｎａ８）２能够存在１００００ｆｓ；不管对中心碰撞还是对周边碰撞，在较低的轰击能量下，这种暂态双团簇结构具有较长的寿命；在相同的单原子轰击能量和相同的碰撞参数，（Ｎａ８）２和（Ｎａ９）２的动力学寿命没有差别，只是（Ｎａ８）２比（Ｎａ９）２的温度更低。     

Cs(8D,9D)+Na(3S)碰撞激发转移过程

此文报道异核Cs(8D,9D)+Na(3S)→Cs(6P)+Na(3P)的碰撞能量转移过程.两步激发Cs原子到9D3/2(8D3/2)态.应用双调制技术探测Na(3PJ)原子发射的荧光,基态Na原子密度用光学吸收方法测量.得到了REP率系数,讨论了其它过程对率系数的影响.     

A study of relativistic charged secondaries produced in hadron-nucleus interactions

In this article, we report some results on pseudo-central collision events which have been observed in pion-nucleus interactions. It attempts to make a comparison, wherever possible, with proton-nucleus collisions. The particles are found to be produced in the form of clusters. The size of the cluster shows independence with the nature of the incident beam and energy. The short-short rapidity-gap correlation seems to dominate over the short-long correlation. Central and normalized moments of relativistic charged particles have been calculated and compared with the reported results for inclusive data. Both of them seem to increase with the order for inclusive data whereas their values are almost constant for pseudo-central collision events.     

(GaP)n,(GaP)+n和(GaP)-n(n=1～6)团簇的几何结构与稳定性

用密度泛函理论(DFT)的B3L YP方法,在6-31G*水平上,对(GaP)n,(GaP)n 和(GaP)n-(n=1~6)团簇的几何结构、红外光谱和热力学稳定性及电子态进行了研究.得到了(GaP)n,(GaP)n 和(GaP)n-(n=1~6)团簇的基态结构.结果表明:团簇的电荷状态对簇合物的结构有影响;在(GaP)n,(GaP)n 和(GaP)n-(n=1~6)团簇中,n=3,5团簇的基态结构较稳定.     

铁钴双核羰基簇合物结构的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论BPW91方法在6-311+G(d,p)基组水平上,对Fe_2、Co_2和FeCo团簇吸附CO过程中可能的几何结构和电子态进行了系统研究.结果表明:三种双原子团簇饱和吸附CO分子数分别为9、8、8,吸附的规律各不相同,簇合物的基态均随着吸附CO分子数的增加而减小.吸附过程中金属原子满足18电子规则对CO吸附位置的起主要决定作用,相同的CO数目而言,FeCo的吸附能总体介于Fe_2和Co_2之间.     

丙二醇甲醚中超痕量金属杂质元素的ICP-MS/MS分析

基于电感耦合等离子体串联质谱（ICP-MS/MS）建立了准确测定丙二醇甲醚中超痕量金属杂质元素的分析方法,提出了利用混合反应气消除质谱干扰的新策略。丙二醇甲醚经超纯水稀释后直接采用ICP-MS/MS测定其中具有挑战性的超痕量金属元素Mg,Al,K,Ti,V,Cr,Fe,Ni,Cu和Zn,在MS/MS模式下,选择混合气NH₃/He/H₂为反应气,Ti+,Cr+,Fe+,Ni+,Cu+,Zn+与NH₃发生质量转移反应,在形成的团簇离子中,Ti(NH₃)+₆,Cr(NH₃)+₂,Fe(NH₃)+₂,Ni(NH₃)+₃,Cu(NH₃)+₂和Zn(NH₃)+丰度高且无干扰,利用NH₃质量转移法将Ti+,Cr+,Fe+,Ni+,Cu+和Zn+转移为相应的团簇离子进行测定;H₂能与加合物-NH和-NH₂反应生成-NH₃,增大碰撞/反应池（CRC）内-NH₃的浓度,有利于提高Ti,Cr,Fe,Ni,Cu和Zn的分析灵敏度。Mg+,Al+,K+和V+几乎不能与NH₃反应,而干扰离子能与NH₃反应形成团簇离子,可以利用NH₃原位质量法进行Mg,Al,K,V的测定;H₂能快速与Ar基干扰离子发生反应,而与其他离子的反应速度很慢,反应气中加入H₂能迅速彻底消除Ar基干扰离子所形成的质谱干扰,有利于Mg,Al,K和V的测定。优选Sc+与NH₃反应生成的团簇离子Sc(NH₃)+₅为Ti(NH₃)+₆,Cr(NH₃)+₂,Fe(NH₃)+₂,Ni(NH₃)+₃,Cu(NH₃)+₂和Zn(NH₃)+的内标离子,Be+与NH₃反应生成的团簇离子Be(NH₃)+₄为Mg+,Al+,K+和V+内标离子,校正了样品溶液,标准溶液和空白溶液之间由于物理化学性质差异产生的基体效应,确保了分析信号的稳定。将所建立的方法应用实际样品的加标回收实验,并采用双聚焦扇形磁场电感耦合等离子体质谱（SF-ICP-MS）进行对比分析,评价分析方法的准确性。结果表明,各元素的检出限为0.52～61.5 ng·L-1,加标回收率为95.6%～104.2%,相对标准偏差（RSD）≤4.5%;在95%的置信度水平,所有元素的分析结果与SF-ICP-MS的测定结果无显著性差异,验证了分析方法的准确性好,精密度高。将方法应用于丙二醇甲醚中超痕量金属杂质元素的测定,具有分析速度快,无干扰,灵敏度高的优势。     

碱金属团簇Na2在重离子作用下的离化

在时间相关的局域密度近似理论框架下研究了重离子Ar8+ 和碱金属团簇Na2 随时间演化的相互作用 .给出了电子系统的总能量 ,产生Na2 的各种电荷态的几率和Na2 价电子的平均逃逸数等物理量随时间的演化 ,进而得到了Na2 的离化几率 .在快重离子与团簇作用中 ,可以得到低激发态的团簇离子. Based on the Time Dependent Local Density Approximation(TDLDA), the processes of excitation of sodium clusters by highly charged Ar 8+ions are simulated. The time-dependent probabilities of escaped electrons are obtained, furthermore, the ionization probabilities of the Na 2clusters are deduced.In fast ion-cluster collisions, Na 2cluster ions can be produced with minimum or even no excitation of the cluster itself     

(MgC)n (n=1~10)团簇结构稳定性及金属性第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理对同比例二元团簇(MgC)n (n=1~10)的结构稳定性和金属性进行比较系统的研究。结果显示：当原子总数N=2, 4, 6, 8, 12时,二元团簇的结构为平面形状,其余为对称性较低的三维构型,且Mg3C3为幻数结构。另外,在二元团簇的形成过程中,镁、碳原子并不是均匀分布于空间中,而是首先形成各自倾向的构型,再结合成团簇。同时,(MgC)n (n=1~10)二元团簇的基态结构在原子总数N=10时发生突变,由平面形向三维结构转变。此外,最高占据轨道和最低未占据轨道间的能隙值除N=8外呈逐渐降低的趋势,说明在同比例二元团簇随尺寸增加的演化中出现半导体性与金属性间的相互转变行为。     

(MgC)n (n=1~10)团簇结构稳定性及金属性第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理对同比例二元团簇(MgC)n (n=1~10)的结构稳定性和金属性进行比较系统的研究。结果显示：当原子总数N=2, 4, 6, 8, 12时,二元团簇的结构为平面形状,其余为对称性较低的三维构型,且Mg3C3为幻数结构。另外,在二元团簇的形成过程中,镁、碳原子并不是均匀分布于空间中,而是首先形成各自倾向的构型,再结合成团簇。同时,(MgC)n (n=1~10)二元团簇的基态结构在原子总数N=10时发生突变,由平面形向三维结构转变。此外,最高占据轨道和最低未占据轨道间的能隙值除N=8外呈逐渐降低的趋势,说明在同比例二元团簇随尺寸增加的演化中出现半导体性与金属性间的相互转变行为。