用密度泛函理论研究ZrnB（n=1-13）团簇的结构及性质

利用密度泛函理论,得到了ZrnB(n=1-13)团簇的基态结构,计算并讨论了团簇能量的二阶差分和离解能.结果表明,n=2,5,12时,相应团簇较稳定,特别是Zr5B团簇的稳定性最高.同时分析了ZrnB团簇的电子性质及磁性,结果显示能隙随n值的增大出现奇偶振荡趋势,特别是ZrM12B团簇的能隙只有0.015 eV,表明该团簇已具有金属性.电倚转移随n值增大,整体呈增大趋势,除了二聚体ZrB,电荷由B原子转移到Zr原子.利用Mulliken布居分析得到二聚体ZrB(5.000 μB)和团簇Zr4B(3.000 μB)的磁矩较大,ZrnB团簇中总磁矩主要来自Zr原子的4d轨道.     

PdSi_n(n=1～15)团簇电子结构与光谱性质的理论研究

在卡里普索(CALYPSO)结构预测的基础上,采用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,优化得到PdSi_n(n=1~15)团簇的基态结构,对其电子性质、红外光谱和拉曼光谱进行了讨论.结果表明,PdSi_n(n=1~15)团簇的基态构型随n值的增大由平面结构向立体结构演化;当n≤4时,PdSi_n团簇的红外与拉曼活性在450~500 cm-1范围内表现较好,当n≥5时,PdSi_n团簇的红外与拉曼活性在50~500 cm~(-1)范围内表现较好.     

Cu_nNi(n=2-13)团簇基态结构和电子特性的密度泛函研究

基于第一性原理,利用密度泛函理论中广义梯度近似(GGA)对团簇Cun-1Ni和Cun(n=3-14)进行了结构优化和能量计算,结果表明,单质Cu团簇不是以密实结构而是以类平面结构生长,但Ni的掺杂使得Cu团簇结构以二十面体为基础生长并且增加了团簇的稳定性;团簇结合能的二阶差分计算表明Cu3Ni,Cu7Ni和Cu9Ni结构最为稳定;在团簇的最稳定结构中Ni原子趋于占据团簇的中心位置和更多的Cu原子形成化学键;位于表面的Cu原子成为Mülliken电荷的接受体而带负电性,这也可能是Ni掺杂Cu合金耐腐蚀性增强的原因之一;Ni的掺杂使原来没有磁性的铜团簇显示了磁性且总自旋磁矩表现明显的奇偶振荡,为1或2μB,与团簇的尺寸无关.     

(Pt_nMn)~(±,0)(n=1～5)掺杂团簇结构与磁性的密度泛函研究

采用密度泛函理论(Demity Function Theory)中的B3LYP方法,在Lanl2dz赝势基组水平上对(PtnMn)±,0(n=1～5)团簇的几何构型进行了全优化,并对基态的能级以及磁性进行了研究.结果表明:PtMn掺杂团簇的自旋多重度比较高,这种性质跟纯Mn团簇相似.并且发现一般情况下Mn原子参与成键数越多,结构越稳定,在成键数相同的情况下,成键的平均键长越短越稳定;其次(PtnMn)±,0团簇的所有稳定结构都表现为铁磁性耦合;掺杂一个Mn原子后的团簇磁性大大增强,磁矩主要来源于未满的d壳层电子,且Mn原子上的局域磁矩远大于Pt原子.随着Pt原子个数的增加,Mn原子的局域磁矩变化不大,但团簇的总磁矩渐渐增大.     

CaSi_n(n=1～10)团簇结构、稳定性与光谱性质的理论研究

利用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-311G(d)基组的水平上系统研究了CaSin(n=1~10)团簇的几何构型、稳定性与光谱(红外与拉曼)性质.研究结果表明,CaSin团簇构型是在CaSin-1构型上戴帽1个原子而形成的;当n≥4,CaSin团簇的最低能量结构均为立体构型;Ca原子的掺杂降低了体系的化学稳定性;CaSi3与CaSi5是幻数结构;在相同的观察频段内,CaSi3团簇的红外与拉曼活性在低频段均表现较好,而在高频段拉曼活性则表现较差,与之不同的是CaSi5团簇的红外与拉曼活性在整个频段内都表现的较好.     

FMBen(FM=Fe,Co, Ni; n=1-12)团簇结构和电子性质

采用密度泛函理论中的广义梯度近似对FMBen(FM=Fe, Co, Ni; n=1-12)团簇的几何构型进行优化, 并对能量、频率和磁性进行了计算, 同时考虑了电子的自旋多重度. 结果表明, 纯铍团簇的幻数是由电子的壳层模型确定, 而FMBen团簇的幻数主要由几何效应来解释; 掺杂铁磁性的过渡金属(Fe, Co, Ni)提高了纯团簇的稳定性. 二阶能量差分表明FMBen(FM=Fe, Co, Ni)的幻数分别为5, 10; 5, 10; 4, 10. 通过对磁性质的研究发现掺杂不同的过渡金属时, 磁矩出现了不同的变化规律.     

(BCO)+n(n=1-12)团簇的结构与稳定性

用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法, 在6-31G*水平上对(BCO)⁺_n(n=1-12)团簇的几何结构、电子结构、振动频率等性质进行了理论研究. 结果表明, (BCO)⁺_n团簇的基态结构均为羰基端配位(μ₁-CO)结构, 且含三元环和五元环数目越多或四元环和六元环的数目越少, 相应的结构越稳定. 能量分析得到, n 为奇数的(BCO)⁺_n团簇比n为偶数的稳定.     

Au@Gen (n=2-9)团簇的几何结构和电子性质的理论研究

本文选用密度泛函B3LYP方法在Lan L2DZ基组上对Au Gen+(n=2~9)团簇的几何结构和电子性质进行了理论研究,其中包括结构优化、平均键能、HOMO-LUMO能隙和电荷转移等。结果表明,随着锗原子数的不断增加,这些掺杂团簇逐渐形成了三维立体结构,并发现Au Ge7+和Au Ge9+两个掺杂团簇是相对稳定的,而且这些掺杂团簇的电荷转移主要是由金原子到锗原子骨架上。此外,还模拟了这些掺杂团簇的红外光谱,为以后实验研究提供有价值的理论参考。     

Ge_nEu(n=1-13)团簇的结构、电子及磁性质(英文)

利用密度泛函理论在广义梯度近似下研究了GenEu(n=1-13)团簇的生长模式和磁性.结果表明:对于GenEu(n=1-13)团簇的基态结构而言,没有Eu原子陷入笼中.这和SinEu以及其它过渡金属掺杂半导体团簇的生长模式不同.除GeEu团簇外,GenEu(n=2-13)团簇的磁矩均为7μB.团簇的总磁矩与Eu原子的4f轨道磁矩基本相等.Ge、Eu原子间的电荷转移以及Eu原子的5d、6p和6s间的轨道杂化可以增强Eu原子的局域磁矩,却不能增强团簇总磁矩.     

(HCaN3)n (n＝1～5)团簇结构与性质的密度泛函理论研究

利用密度泛函理论在B3LYP/6-311G*水平上对叠氮化合物(HCaN₃)_n (n＝1～5)团簇各种可能构型进行了几何优化, 预测了各团簇的最稳定结构. 并对最稳定结构的成键特性、电荷分布、振动特性及稳定性进行理论研究. 结果表明, HCaN₃团簇最稳定结构为折线型, (HCaN₃)_n (n＝2～4)团簇最稳定结构为叠氮基端位N原子与Ca原子相互链接形成平面环状结构, (HCaN₃)₅团簇最稳定结构为立体钟形结构. 团簇最稳定结构中金属Ca原子均显示正电性, H原子均显示负电性, 叠氮基中间的N原子显示正电性, 叠氮基两端的N原子显示负电性, 且和Ca原子直接作用的N原子的负电性更强. Ca-N键和Ca-H键为典型的离子键, 叠氮基内N原子之间是共价键. 最稳定结构的IR光谱主要分为3个部分, 其最强振动峰均位于2193～2302 cm^－1段, 振动模式为叠氮基中N-N键的反对称伸缩振动. 叠氮基在团簇和晶体中结构不变, 始终以直线型存在, 说明金属叠氮化合物团簇可以很好地模拟其晶体的局域成键和局域电荷转移等特性. 稳定性分析显示, (HCaN₃)₃团簇相对于其他团簇更稳定.     

钴硫团簇ConSn+-1(n=2,3)的结构和稳定性

用ab initio分子轨道方法(RHF,UHF)和密度泛函(DFT)方法研究了团簇Co2S+,Co3S2+的各种可能的几何构型和电子结构,并计算了相应的较稳定构型的振动光谱,发现Co2S+和Co3S2+团簇最稳定结构均具有C,对称性.对团簇的成键作用机理进行了理论分析.     

Nonorthogonal Tight-binding Study of the Geometries and Electronic Properties of Ge_n(n=2—20)Clusters

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｔｕｄｉｅｓｏｎｃｌｕｓｔｅｒｓｏｆｇｒｏｕｐⅣｅｌｅｍｅｎｔｓ（Ｃ,Ｓｉ,Ｇｅ,ＳｎａｎｄＰｂ）ｈａｖｅｒｅｃｅｉｖｅｄｍｕｃｈａｔｅｎｔｉｏｎｉｎｔｈｅｌａｓｔｄｅｃａｄｅｆｏｒｔｈｅｉｒｐｏｔｅｎｔｉａｌａｐｐｌｉｃａ...     

Density Functional Theory Study of Structure and Electronic Properties ofMgBen (n=2-12) Clusters

Determinations of the lowest energy structures and electronic properties of MgBen (n=2-12) clusters werecarried out by using density-functional theory. It was found that MgBe3 and MgBe9 clusters with higherbinding energy and larger HOMO-LUMO gap are more stable than the neighboring clusters. The electronicproperties from van der Waals to covalent and bulk metallic behavior in MgBen (n=2-12) clusters arediscussed with the evolution of the size, and the data indicates Magnesium-doped Beryllium clusters alreadyearly appear some metallic-like features than host Ben clusters. By analyzing electronic properties of MgBen(n=2-12) clusters, it can be concluded that Mg-doped reduces the stabilities of Be clusters.     

二元合金团簇CoGe-n(n=1~12)的结构和稳定性

用密度泛函(DFT)方法与反射式飞行时间质谱及光电子能谱的实验结果相结合, 研究了二元合金团簇负离子CoGe-n(n=1~12)的结合能、几何结构与电子结构. 理论计算得到的电子亲和势(EA)光电子能谱测量的结果符合得较好. 通过分态密度(PDOS)分析了s, p和d轨道电子的相互作用规律. 讨论了团簇的稳定性, 认为CoGe-10具有幻数团簇的性质.     

FMBen（FM=Fe,Co,Ni;n=1-12）团簇结构和电子性质

采用密度泛函理论中的广义梯度近似对FMBen(FM=Fe,Co,Ni;n=1-12)团簇的几何构型进行优化,并对能量、频率和磁性进行了计算,同时考虑了电子的自旋多重度.结果表明,纯铍团簇的幻数是由电子的壳层模型确定,而FMBen团簇的幻数主要由几何效应来解释;掺杂铁磁性的过渡金属(Fe,Co,Ni)提高了纯团簇的稳定性.二阶能量差分表明FMBen(FM=Fe,Co,Ni)的幻数分别为5,10;5,10;4,10.通过对磁性质的研究发现掺杂不同的过渡金属时,磁矩出现了不同的变化规律.     

Structures and Stabilities of Nin(n=31-35)Clusters

The lowest-energy structures and properties of neutral nickel clusters Nin(n=31-35)were studied by a combination method of genetic algorithm(GA)searching with a tight-binding potential and the density ...