富勒烯衍生物C60（CF3）n（n=2，4，6，10）几何结构和电子性质变化规律的密度泛函研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似对C₆₀（CF₃）_n （n=2,4,6,10）几何结构和电子性质的变化规律进行了计算研究.发现在C₆₀（CF₃）₄可能稳定存在的三种同分异构体中,具有p p p加成方式的衍生物热力学性质最为稳定;在C₆₀（CF₃）₆可能稳定存在的三种同分异构体中,具有p p p m p加成方式的衍生物热力学性质最为稳定.对C₆₀（CF₃）₂,C₆₀（CF₃）₄,C₆₀（CF₃）₆和C₆₀（CF₃）₁₀四种加成衍生物的几何结构分析可知：随着CF₃加成个数的增加,C₆₀中的C—C平均键长逐渐变大,笼子与CF₃之间连接键C_C60—C_CF3逐渐变大.对它们的电子结构分析可知,随着CF₃加成数目的增多,反应热几乎是线性增加.而C₆₀（CF₃）_n（n=2,4,6,10）分子的平均反应热在n=6处为极大值,说明C₆₀（CF₃）₆应该是最容易得到的加成产物.由Mulliken电荷可知,加成的CF₃个数越多,CF₃与笼子的相互作用也就越强,每个CF₃转移到笼子上电荷数也就越多.C₆₀（CF₃）_n的自旋聚居数分布表明它们均为闭壳层结构.最后,从CF₃对分子的前线轨道贡献可知,四种分子的得电子情况和失电子情况均发生在碳笼本身,并不随着CF₃个数的增加而发生明显的改变. 关键词： 60（CF₃）_n （n=2')" href="#">C₆₀（CF₃）_n （n=2 10） 几何结构和电子性质 密度泛函     

C60富勒烯-巴比妥酸及其二聚体几何结构和电子结构的密度泛函计算研究

采用基于密度泛函理论的广义梯度近似,对C₆₀富勒烯-巴比妥酸及其二聚体的几何结构和电子结构进行了计算研究.发现：C₆₀富勒烯-巴比妥酸只有一种稳定结构,且掺杂巴比妥酸基团对C₆₀分子构型的影响是局域的.C₆₀富勒烯-巴比妥酸的二聚体有三种同素异构体,分别以［6,5］—［6,5］,［6,6］—［6,5］和［6,6］—［6,6］三种方式键合,从能隙大小顺序和总能相对大小来看,［6,6］—［6,6］结构最为稳定.电子结构方面,在C₆₀富勒烯-巴比妥酸单体中,Donor-Acceptor电荷转移体系为C₆₀富勒烯-巴比妥酸,即电荷是从C₆₀向巴比妥酸转移.由前线轨道和自旋布居数得知,C₆₀富勒烯-巴比妥酸单体很好地保留了C₆₀的电磁性质,但稳定性下降,易发生二次加成反应形成二聚体.对于C₆₀富勒烯-巴比妥酸二聚体,Mulliken电荷分析显示,在加成四元环处的碳原子分别得到0104e和0106e电荷,而与它们邻近的碳原子则失去电子,带有正电荷,且距加成位置越近的碳原子失去的电荷越多.在远离加成位置处,碳原子的净电荷变化相对较小.与单体152eV能隙相比,二聚体中的能隙为1.45eV.其前线轨道分布与单体相比,最高占据轨道几乎未变,但最低未占据轨道发生了很大变化. 关键词： 几何结构 电子结构 密度泛函     

密度泛函理论计算内掺氢分子富勒烯H2＠C60及其二聚体的几何结构和电子结构

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(generalized gradient approximation,简称GGA),对内掺氢分子富勒烯H₂＠C₆₀及其二聚体的几何结构和电子结构进行了计算研究.发现无论是在H₂＠C₆₀单体,还是在其二聚体中,氢倾向以分子形式存在于碳笼中心处,且在室温下氢分子可以做自由旋转.电子结构分析表明,氢分子掺入到C₆₀和C₁₂₀中,仅对距离费米能级以下-8eV至-5eV能级处有一定的贡献,其他能级的分布和能隙几乎没有变化. 关键词： 几何结构 电子结构 密度泛函     

利用三阶微商吸收光谱确定C60分子能隙

利用三阶微商吸收光谱观测到可见区C₆₀分子电子光谱中丰富的振动光谱结构.通过对此类电子-振动跃迁的指认分析，给出了C₆₀分子部分振动模频率，确定了C₆₀分子能隙. 关键词：     

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.     

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. 关键词： 20分子')" href="#">富勒烯C₂₀分子 电子结构 电子传导     

C60分子电子激发态结构的理论研究

C₆₀分子有较丰富的分子键轨道,同时C₆₀分子离子是稳定存在的,因此预期C₆₀分子的里德伯轨道也是稳定存在的。本文在独立电子近似的基础上,应用多重散射自洽场方法,从理论上统一自洽地探讨了C₆₀分子的分子键轨道和分子里德伯轨道的能级结构。这些轨道能级结构在独立电子近似的层次上模拟了C₆₀分子的电子结构。所得结果和已有的理论和实验结果进行了比较和分析,说明本文结果是自洽合理的,并和已有的实验值符合良好 关键词：     

竹红菌乙素(HB)在C60与三乙胺分子间电子转移反应中的光催化作用

用ESR方法探讨了在C₆₀与三乙胺(Et₃ N)的分子间电子转移反应中竹红菌乙素(HB)的光催化作用.通过对Et₃N/C₆₀/HB电子转移反应体系及其中间体的研究得知:在HB存在的条件下,可通过光催化电子转移反应机理,实现室温下由Et₃N到基态C₆₀的分子间电子转移     

α-Mg3Sb2的电子结构和力学性能

运用第一性原理研究了Mg-Sb合金中典型沉淀相α-Mg₃Sb₂的几何、电子结构和力学性能.结构优化得到的晶格常数和形成能与实验值符合很好.电子结构分析表明,具有半导体性质的α-Mg₃Sb₂带隙为0.303 eV,是间接带隙半导体.通过计算得到了α-Mg₃Sb₂的弹性常数,进而得到模量、泊松比等力学参数,对力学参数进行分析发现,α-Mg₃Sb₂有很好的延展性而塑性相对较差.通过对α-Mg₃Sb₂施加应变前后态密度的变化分析,发现对于六角结构的α-Mg₃Sb₂,与剪切模量相关的C₁₁+C₁₂,C₃₃/2和与体模量相关的C₁₁+C₁₂+2C₁₃+C₃₃/2对体积变化不保守,而（C₁₁-C₁₂）/4和C₄₄对体积变化保守. 关键词： 3Sb₂')" href="#">α-Mg₃Sb₂ 第一性原理 电子结构 力学性能     

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.     

(C60)N团簇稳定结构的遗传算法研究

采用Pacheco-Ramalho相互作用势,结合改进的遗传算法研究了(C60)N团簇(N=3～25)的稳定结构与“幻数“序列,并研究了(C60)N 团簇的势能变化.结果表明:团簇的稳定结构与构成团簇的C60分子数目有密切的关系.随着C60分子数目的增大,团簇的稳态结构呈现出由层状变为壳状,然后又转变为层状结构的变化趋势.随着组成C60分子数的增多,团簇中分子的平均势能呈下降的趋势,下降的幅度随着分子数的增大而越来越小.     

C60分子在Si（111）-7×7表面分子束外延生长的STM研究

在超高真空中采用分子束外延(molecular beam epitaxial)技术进行C₆₀分子在硅（111）-7×7表面的生长,并利用扫描隧道显微镜进行原位研究.室温下,相对于无层错半胞（unfaulted half unit cell）,C₆₀更易于吸附在有层错半胞（faulted half unit cell）.表面台阶处的电子悬挂键密度最高,通过控制温度和时间进行退火处理后,C₆₀分子会向着台阶的方向扩散并聚集.测量分子在不同吸附位 关键词： 60分子')" href="#">C₆₀分子 分子束外延 Si(111)-7×7 超高真空扫描隧道显微镜     

全碳分子及其衍生物的结构与制备

本文介绍了全碳分子Ｃ＿（６０）,Ｃ＿（７０）以及管状全碳分子的构型、制备;全碳分子几种衍生物的类型。     

有机溶剂热法合成富勒烯[60]-银核壳结构纳米复合物

把C60、硝酸银、还原剂溶解在混合溶剂中,有机溶剂热法制备了C60-Ag核壳结构纳米复合物。用XRD、TEM/HRTEM、UV-Vis、IR等对产物进行了表征。透射电镜表明产物粒径为80—100nm。紫外-可见光谱分析表明C60的吸收峰出现了红移,而纳米银的吸收峰出现了蓝移,表明纳米银和C60之间发生了电荷从银转移给C60的相互作用。     

Preferable Orientations of Interacting C_(60) Molecules inside Single Wall Boron Nitride Nanotubes

This work focuses on the preferable orientation analysis of the hybrid system where the Ceo molecules are encapsulated inside the boron nitride nanotubes by using the two-molecule model.The low-energy state can be acquired in the contour map,which provides the visual information of the systematical van der Waais interaction potential for the Ceo molecules adopting different orientations.Our results show that the C_(60) molecules exhibit the preferred pentagon and hexagon orientations with the tube's diameter smaller and larger than 13.55 A,respectively.The preferred two-bond orientation obtained in the single-molecule model is absent in this study,indicating that the intermolecular interaction of adjacent C_(60) molecules plays an important role in the orientational behaviors of this peapod structure.     

C_(60)高压相变的拉曼光谱研究

本文对非静水压淬火的 C_(60)样品进行了拉曼光谱研究。在14.8GPa 以上,C_(60)的1468cm~(-1)特征峰的频率和线宽保持不变,这是 fullerite 相己转变成“透明相”的拉曼光谱证据。在32GPa 以上,原 C_(60)的散射峰全部消失,只观察到两个新的弥散的弱散射峰。表明 C_(60)原子团簇已倒塌或严重畸变。     

The Unconventional Influence of a Nearby Molecule onto Transport of Single C_(60) Molecule Transistor

We study the transport property of single C_(60) molecular transistors with special focus on the situation that other molecules are in vicinity. The devices are prepared using electromigration and thermal deposition techniques. Pure single C_(60) molecule transistors show typical coulomb blockade behavior at low temperature. When we increase the coverage of molecules slightly by extending the deposition time, the transport spectrum of devices displays a switching behavior in the general coulomb blockade pattern. We attribute this unconventional phenomenon to the influence from a nearby C_(60) molecule. By analyzing this transport behavior quantitatively based on the parallel-double-quantum-dot model, the interaction from the nearby molecule is proved to be of capacity and tunneling coupling. Thermal stimulation is also applied to the device to investigate the effect of local charging environment variation on intermolecular interaction.     

物理喷束淀积制得的C_（60）、C_（70）等薄膜的拉曼和荧光光谱研究

物理喷束淀积制得的Ｃ＿（６０）、Ｃ＿（７０）等薄膜的拉曼和荧光光谱研究王德嵘，柯国庆，黄大鸣，钱士雄（复旦大学物理系上海２００４３３）ＲａｍａｎａｎｄＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｅＳｐｅｃｔｒａｏｆＣ＿（６０），Ｃ＿（７０）ＦｉｌｍＦａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙＰ...     

碳原子线的电子传输特性

单分子电子器件的电子传输特性是当前分子电子学领域研究的热点.本文采用第一原理的ab inito法与格林函数方法,对Au电极-碳原子线-Au电极体系的电子结构以及电子传输等特性进行了分析,给出了C5、C10与C15原子线的电导 -电压曲线与伏安曲线.研究结果表明:碳原子线与Au电极之间的"接触"(结合)既有共价键的成分,又有离子键的成分;碳原子线的电导率及伏安特性具有特殊的量子效应和尺寸效应.     

Physical Properties of C-Si Alloys in C2/m Structure

Using the first principles calculations based on density functional theory, the crystal structure, elastic anisotropy, and electronic properties of carbon, silicon and their alloys(C_(12)Si_4, C_8Si_8, and C_4Si_(12)) in a monoclinic structure(C2/m) are investigated. The calculated results such as lattice parameters, elastic constants, bulk modulus,and shear modulus of C_(16) and Si_(16) in C2/m structure are in good accord with previous work. The elastic constants show that C_(16), Si_(16), and their alloys in C2/m structure are mechanically stable. The calculated results of universal anisotropy index, compression and shear anisotropy percent factors indicate that C-Si alloys present elastic anisotropy,and C_8Si_8 shows a greater anisotropy. The Poisson's ratio and the B/G value show that C_8Si_8 is ductile material and other four C-Si alloys are brittle materials. In addition, Debye temperature and average sound velocity are predicted utilizing elastic modulus and density of C-Si alloys. The band structure and the partial density of states imply that C_(16) and Si_(16) are indirect band gap semiconductors, while C_(12)Si_4, C_8Si_8, and C_4Si_(12) are semi-metallic alloys.