C60原子团簇与C60团簇固体

本文回顾了碳的原子团簇研究的历程；综述了Ｃ６０原子团簇的结构、光吸收，Ｃ６０团簇固体的结构、方向有序相变及掺杂后的电导、超导电性等物理性质；介绍了样品的制备、分离和掺杂等技术问题；指出了在这一领域开展研究的科学意义．     

遗传算法研究原子团簇

遗传算法作为一种结构优化方法应用于研究原子团簇的结构和性质,具有高效和全局搜索等特点。本扼要介绍遗传算法基本特征、优化程序和方法。重点讨论我们近年来在应用遗传算法研究碳６０分子聚集超团簇的幻数,金团簇有序和无序结构,双金属团簇的偏析效应以及过渡金属团簇电磁性质的结构关联等方面所取得的一些结果,说明遗传算法与传统优化方法相比确具一定优势,以及需要解决的问题。     

团簇物理的新进展（Ⅱ）：关于原子团簇和原子核的相似点和不同点

本文重点讨论原子团簇和原子核两费米子体系之间的相似之处，如饱和性、壳结构、集体振荡、Ｊａｈｎ－Ｔｅｌｌｅｒ效应，裂变和聚合反应等，以及由两者凝聚力的本质差别所造成的不同点。     

离子阱质谱计及其在团簇科学中的应用

在离子阱物理和技术基础上，发展了离子阱质谱技术，并将这一高灵敏原位检测技术用于激光溅射产生并囚禁碳原子团簇离子，质量选择存储以及化学反应等研究，并报道了相关应用研究的进展和结果。     

射频阱中原子团簇离子的选择存储及其应用

ＴｒｉｐｌｅＤｉｆｅｒｅｎｔｉａｌＣｒｏｓＳｅｃｔｉｏｎｓｆｏｒＥｌｅｃｔｒｏｎＩｍｐａｃｔＩｏｎｉｚａｔｉｏｎｏｆＨｅｌｉｕｍ－ｌｉｋｅＬｉｔｈｉｕｍＳｈｉＱｉｃｕｎＣｈｅｎＺｈａｎｇｊｉｎＣｈｅｎＪｉＸｕＫｅｚｕｎＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｏｄ...     

遗传算法研究原子团簇

遗传算法作为一种结构优化方法应用于研究原子团簇的结构和性质 ,具有高效和全局搜索等特点。本文扼要介绍遗传算法基本特征、优化程序和方法。重点讨论我们近年来在应用遗传算法研究碳 60分子聚集超团簇的幻数 ,金团簇有序和无序结构 ,双金属团簇的偏析效应以及过渡金属团簇电磁性质的结构关联等方面所取得的一些结果 ,说明遗传算法与传统优化方法相比确具一定优势 ,以及需要解决的问题。     

钴原子团簇电子结构的理论研究

应用多重散射自治场理论对钴原子团簇(N=3—13)的电子结构进行了理论研究.通过电离阈值在不同构型、不同组态的理论值与实验值的对比,初步探讨了合适的电子组态及团簇构型.根据电子组态的局域3d价电子布局,发现钴团簇的平均原子磁矩,总体来说随原子数增加而下降.根据团簇构型,推测了钴原子团簇的稳定性及多种生长方式. 关键词：     

基于改进粒子群优化算法的氩原子团簇结构优化

采用改进粒子群优化算法(IPSO)结合Lennard-Jones势对氩原子团簇结构进行优化,得到了氩原子团簇的稳态结构能量。以氩原子团簇Arn（n = 2-14）为例,验证了该方法的有效性。结果表明,应用本文提出的方法可得到对称性良好的团簇结构。与基本粒子群优化算法(BPSO)及遗传算法(GA)相比,改进粒子群优化算法具有更好的收敛特性,能较快地得到氩原子团簇结构的最优解。     

原子团簇的稳定结构和幻数

原子团簇介于原子分子和宏观凝聚物质之间 ,一般产生于非平衡条件 ,其结构和性质随所含原子数目而变化。当含有某些特定原子数时 ,团簇特别稳定 ,这就是“幻数”。本文重点讨论几种典型团簇的幻数及其演变规律 ,说明“幻数”是团簇的基本属性之一及其与键合方式的关系     

原子团簇的稳定结构和幻数

原子团簇介于原子分子和宏观凝聚物质之间 ,一般产生于非平衡条件 ,其结构和性质随所含原子数目而变化。当含有某些特定原子数时 ,团簇特别稳定 ,这就是“幻数”。本文重点讨论几种典型团簇的幻数及其演变规律 ,说明“幻数”是团簇的基本属性之一及其与键合方式的关系     

等效电路模型在漂移管直线加速器场稳定性调制中的应用

漂移管直线加速器(DTL)通过采用杆耦合器加速结构,实现加速电场的稳定性。为了分析电场稳定性的调制机理,简要说明DTL的腔体结构,并对其进行集总参数的等效模拟,给出等效电路分布。最后着重对耦合杆与漂移管之间相互作用的等效电容进行了仿真研究。针对上述电路分布,采用电路理论分析了高频场扰动及稳定性的实现机理。通过将稳定结构下的等效电容求解结果与该电容的模拟仿真值进行比较,得出稳定状态下的耦合杆与漂移管之间间隙取值的合理区间。最后通过对不同调节条件下的扰动电场进行仿真分析,一定程度上验证了结论的正确性。     

等效电路模型在漂移管直线加速器场稳定性调制中的应用

漂移管直线加速器（DTL）通过采用杆耦合器加速结构,实现加速电场的稳定性。为了分析电场稳定性的调制机理,简要说明DTL的腔体结构,并对其进行集总参数的等效模拟,给出等效电路分布。最后着重对耦合杆与漂移管之间相互作用的等效电容进行了仿真研究。针对上述电路分布,采用电路理论分析了高频场扰动及稳定性的实现机理。通过将稳定结构下的等效电容求解结果与该电容的模拟仿真值进行比较,得出稳定状态下的耦合杆与漂移管之间间隙取值的合理区间。最后通过对不同调节条件下的扰动电场进行仿真分析,一定程度上验证了结论的正确性。     

Pulsed Gas Jet for Large Size Atomic Cluster Production

１　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｍｕｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｈａｓｂｅｅｎｍａｄｅｉｎｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｎｓｅｌａｓｅｒｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｗｉｔｈｍａｔｔｅｒｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．Ｔｈｅｕｌｔｒａｓｈｏｒｔｌａｓｅｒｐｕｌｓｅｓｂａｓｅｄｏｎｃｈｉｒｐｅｄｐｕｌｓｅａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＣＰＡ）ｈａｖｅａｐｅａｋｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆ１０１４～１０１９Ｗｃｍ－２ａｎｄｐｕｌｓｅｄｕｒａｔｉｏｎｓｈｏｒｔｅｒｔｈａｎ１００ｆｅｍｔｏｓｅｃｏｎｄｓ［１,２］．Ｔｈ…     

Pulsed Gas Jet for Large Size Atomic Cluster Production

A pulsed gas jet of large size noble gas atomic clusters as targets for high intensity femtosecond laser pulses is reported. The jet can work for gas stagnation pressure in excess of 40 atmospheres and with a repetition rate of 10 Hz to fit 10 Hz table-top terrawatt femtosecond Ti∶Sapphire laser. The scaling law indicates that the monomer argon clusters produced in the jet can be as large as 22,000 atoms/cluster at room temperature. Preliminary experiments for argon ionic kinetic energy spectrum indicated that the argon clusters are produced in the jet.     

一套用于研究原子团簇热力学的离子速度成像谱仪

原子团簇的激发温度可由反应产物（出射电子或碎片）的初始平动能这一可观测量间接获得,为了提高原子团簇激发温度的测量精度,设计并搭建了一套具有高动能分辨的离子速度成像谱仪。本谱仪的高动能分辨性能首先借助Simion8.0软件优化静电透镜和分子束限束装置的几何结构来实现,然后通过理论模拟证明本套谱仪具有预期好的动能分辨能力。设备搭建完成后,研究了C₆₀分子束在纳秒激光场中发生的延迟电离过程,获得了C₆₀+离子随延迟时间增加而逐渐变窄的二维时间切片图像。分析表明,激光脉冲产生的多个C₆₀+离子间的库仑耦合作用将会扩展二维切片图像的横向分布,提取库仑耦合作用对C₆₀+离子初始平动能的影响,并通过分析C₆₀+离子间的库仑耦合随延迟时间增加而逐渐变弱的定量依赖关系,证实了本套谱仪具有了设计预期的高动能分辨能力。这一工作为下一步基于离子速度成像技术细致研究分子热力学的相关课题提供技术参考。Excitation temperature of fragmenting atomic clusters can been extracted from the initial kinetic energies of ionic products. To improve the accuracy of the temperature measurements, we have designed an ionic velocity map imaging spectrometer with high kinetic energy resolution. Firstly, based on the simulations using Simion8.0 software, the high resolution is obtained by adjusting the structure of the electrostatic lenses and collimation of molecular beam. According to theoretical analysis, it is proved that the spectrometer has a well defined kinetic energy resolution. Then, we have studied the delay ionization processes of C60 induced by nanosecond laser. A series of narrowed two-dimensional time-sliced velocity images of the C60+ with increasing the delayed time were recorded. Analysis revealed that Coulomb force between C60+ clusters in same laser shots will broadening the transverse distribution of 2D image. Considering the influence of Coulomb force on initial kinetic energy of C60+ clusters, the high resolution has been proved by analysing the negative relationship between Coulomb force and delayed time. It indicates that the establishment of the spectrometer builds up a good basis for next experiments on the studies for molecular thermodynamics in atomic clusters.     

Structures and binding energies for complexations of different spin states of Ni+ and Ni2+ to aromatic molecules

Abstract

Density functional theory calculations, using the B3LYP parameterisation, were performed to determine structures, vibrational frequencies, and binding energies for complexation of Ni⁺ and Ni²⁺ cations with benzene and naphthalene molecules and clusters. The calculations employed the Stuttgart basis set with ECP pseudo potentials for the Ni cations and basis sets of at least triple ζ plus polarisation, and diffuse quality for C and H. The effect of electron correlation on non-bonded interactions was accounted for by the Grimme GD3 dispersion correction. Counterpoise computations were made for BSSE. Comparison between experiment and theory provide fascinating new insight into the bonding for these prototypical organometallic (OM) complexes. These structures have a sandwich topology, indicating major structural reorganisations occuring when benzene or naphthalene interact with Ni cations. Adiabatic electron affinities and ionisation potentials agree well with experiment when available. Binding energies were also determined, providing insight into the stability of the complexes. The results presented here provide important information for future studies to address additional investigations of both problems of the electronic structure properties of these complexes, as well as the role of the polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the interstellar medium (ISM) and soot formation in combustion. The Ni⁺/Ni²⁺ + aromatic organometallic bonding is of the same order of stability as an aromatic C–H bond. Such bonding modifies the IR spectrum of the complexed aromatic molecules by enhancing the 3.3?μm feature and decreasing the C–H bands in the 11–12?μm range (γ C–H). Organometallic complexation reactions may contribute significantly to metal depletion in the ISM.