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     

原子团族的稳定结构和幻数

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

原子团簇和原子核的相似性

原子团簇(或原子簇)和原子核内部粒子之间的相互作用是根本不同的,但都是含有一定数目的多粒子系统,存在着某些相似特性,如饱和性、壳结构、幻数与同位素效应、变形特性和复合团簇(核)过程等,这些相似性是核物理学家、原子物理学家以及化学家们共同关心的问题。 Both atomic clusters (microclusters) and nuclei are systems of the finite number ofparticles but with different interaction forces among the component particles, and have somesimilarities in their properties, such as saturation, shell structures, magic numbers, isotopic effect,deformation and compound clusters (nuclear) process, etc. The similarities rivet attention in manyscientific communities from nuclear, atomic and molecular, and condensed matter physics as well aschemistry.     

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：     

小分子硫原子团簇正离子的结构稳定性

用分子图形软件设计出 4 9种硫原子团簇Sn+ (n =3～ 13)的结构 ,使用B3LYP密度泛函进行几何构型优化和振动频率计算 ,根据分子的总能量得出最稳定的同分异构体 .在硫原子团簇正离子中 ,大部分原子为二配位成键 .带有一、三配位的原子结构的总能量较高 .部分最稳定硫原子团簇正离子的构型与最稳定的中性硫原子团簇的构型完全不同 .     

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。     

金属原子团簇与碳原子团簇的电子能谱与吸收光谱

此文从理论上阐明，金属原子团簇与具有π电子的碳原子团簇，其公有化电子不能视为无限自由的，而是肥边界约束的，因而其电子能谱不是连续能带，而具有分裂级的特性。因此，它们的共有化电子可吸收光子由低能级跃迁到高能级而具有吸光的特性。电子能级之间的间距视团簇的大小不同而有差异，调整团簇的大小，可吸收不同波长的光。利用这种特性，可设计所需要的红外与微波吸收材料，此文提出了这方面的新理论和设计原理。     

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。     

钠原子团簇物理学

发展了一个与距离相关的紧密结合分子动力学模型来系统研究钠原子团簇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（ａｂｉｎｉｔｉｏｎ）的计算结果和实验结果．同时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在碰撞过程中形成双团簇（Ｎａｎ）２的动力学稳定性． Based on the tight binding molecular dynamics, the structural, thermodynamical and collision properties are systematically studied for Nan. Present claculations are successful in reproducing some of the experimental data and in agreement very well with some other ab initio calculations. We also investigate the transition from solid like phase to liquid like phase with increasing temperature for this finite system and the stability of dimer (Nan)2 formed in cluster collisions.     

氢原子团簇的电子能谱与吸收光谱

文献［１］从理论上阐明了金属原子团簇的公有公有化电子 能谱具有分裂能级的特点，因而其公有化电子具有吸光的特性，并计算了Ｃｕ与Ａｌ的金属原子团簇的吸收光主普。现进一步推广此理论来计算氢原子团簇的电子能谱与吸收光谱。     

STRUCTURES OF Si AND Ge CLUSTERS UNDER MODIFIED STILLINGER-WEBER POTENTIAL

Structural behaviors of silicon and germanium clusters under the recently proposed modified Stillinger-Weber (SW) potential have been studied by molecular dynamics method along with the con-jugate-gradient optimization. Since the SW potentials have been derived from the properties of bulk materials, it gives relatively large discrepancy when the cluster number is small, e.g. n=3 and 4. When n>4, the ground-state structures under the modified SW potential are close to that from the first-principle calculation. The binding energies are also improved under the modified SW potential. These results may be attributed to the relative enhancement of the two-body term over the three-body term in the modified SW potential, which leads to structures with a preferential coordination number 4. Structural behaviors of germanium clusters are similar to those of silicon.     

模拟纳米晶体原子分布及X射线散射理论图案

通过分子动力学方法模拟纳米晶体（1—3nm）的结构．利用模拟的结果，进行了X射线衍射及径向分布函数的模拟计算．结果表明：纳米晶体晶界呈短程有序，界面原子间距分布很宽；随着晶粒尺寸的减小，晶粒的畸变越大，原子体积常数也明显增大 关键词：     

锗硅表面结构和动态过程的STM研究

尽管作为微电子工业的基础,硅和锗的表面和界面几十年来一直是研究的热点,但和纳米技术等不断提出的问题相比,对它们的了解仍很不够。为此,最近我们用扫描隧道显微镜和低能电子衍射方法,对锗硅表面的稳定性、宏观小面化、纳米小面化、小面化的规律、稳定表面的比自由能、表面原子结构以及表面和亚表面原子的动态过程进行了大量的系统的研究。文章综述已取得的研究结果。这些结果除具有重要的基础意义外,对半导体异质外延生长衬底选择,以及量子线和量子点自组织生长模板的选择都会有帮助。     

原子尺度金属纳米线的结构和性质

当物质尺度减少到几层原子时，形成超细的纳米结、纳米线、或者纳米团簇，原有凝聚态物质的结构和物理性质将不再保持，而呈现出许多令人惊奇的奇异特性。本文重点讨论直径大约3nm以下，具有足够长度的、原子结构往往不同于体材料的准一维金属纳米结构，我们称之为原子尺度金属纳米线或超细金属纳米线（也称为金属原子线）。近年来实验上已经制备和表征出在超高真空中悬挂在两个顶针尖端的Au、Pt、Cu等金属纳米线和纳米管，金属线直径达到1nm以下而长度为6nm以上。通过高分辩电子显微镜观察，它们是同轴圆管（或壳）组成的、类似纳米碳管的单壳或多壳结构，管由绕着线轴的螺旋原子绳构成。理论工作围绕这种新奇结构形态的形成机制、奇异的物理性质和可能的应用前景而同时展开。这是一个崭新的纳米世界，无论是对基础的低维物理还是未来分子电子设备的应用，都将产生深远的影响，有许多奇妙的现象正等待人们去发现。本文将对最近几年原子尺度金属纳米线研究工作的主要进展和发展趋势作一个概述，并重点介绍本组有关的具有螺旋结构的纳米线的各类新奇结构和物理性质。     

原子团簇对飞秒激光的吸收

使用800nm飞秒脉冲激光研究了Xe,Ar,He等原子团簇对激光的吸收.实验结果表明,脉冲阀门的工作压力、所使用的气体种类等因素对团簇的尺寸及团簇对激光的吸收影响很大.在阀门工作压力为20×10⁵Pa、激光功率密度为1×10¹⁵W/cm²的条件下,Xe团簇对激光的吸收高达45%.激光预脉冲的存在会降低原子团簇对激光能量的吸收.离子能量测量结果表明,团簇对激光的高效吸收导致较高离子温度等离子体的生 关键词： 原子团簇 飞秒激光 能量吸收效率 高能离子     

离化态原子的电子结构

本文利用相对论性Dirac-Slater自洽场方法,系统地分析了原子序数小于等于95的所有中性原子和离化态原子的基态电子结构,并讨论了电子组态间存在的竞争,以及轨道屏蔽系数的平滑性和“准”可加性。本文结果将是进一步系统精确地探讨原子和离子电子结构的基础,同时根据本文结果,能方便地建立有关的原子物理数据库,可满足应用方面的需要。 关键词：     

Fe-B团簇的结构与磁性的第一性原理研究

采用局域密度近似下的密度泛函理论和原子轨道的线性组合方法,通过离散变分法自洽求解Kohn-Sham方程,详细地研究了Fe_nB(n≤6)团簇的结构和磁性,所得主要结论如下:第一,B原子更倾向于在团簇的表面而不是在团簇的内部,通常计算非晶态的四面体结构和三棱柱结构,对于孤立团簇而言是不稳定的,这说明环境对团簇的结构稳定性有重要影响;第二,当Fe_n+1团簇中的一个Fe原子被B原子取代形成Fe_n团簇时,其结合能增大而Fe原子的磁矩减小;第三,Fe<     

A NEW APPROACH TO STRUCTURES OF NICKEL CLUSTERS

A transferable tight-binding potential for nickel was used with molecular-dynamics methods and simulated-annealing techniques to study the structure properties of nickel clusters Ni_n (n≤55), The mean coordination number and structure of some clusters and their relative stability have been obtained.