不同Gd:C比对金属富勒烯生成的影响及其质谱研究

研究了不同GdC比对金属富勒烯生成的影响,结果表明随着GdC比例大小不同,对金属富勒烯生成结果的影响也不同.通过激光解析飞行时间质谱(LD-TOFMS)和电喷雾质谱(ESI-MS)分析了提取液的富勒烯组成,得到当GdC为150时,金属富勒烯有最高产率.     

富勒烯薄膜上二维金属渗流系统的电击穿现象

富勒烯（Ｃ_６０和Ｃ_7０）薄膜可外延生长在新鲜解理的云母（００１）平面．以这富勒烯层为衬底，将金属薄膜蒸镀在其上，便构成典型的二维渗流系统．蒸镀过程在超高真空系统中完成，并同时对样品的电阻特性进行原位测量．随着外加电压的增加，观测到样品电阻可逆的变化现象与不可逆的电击穿现象．在渗流阈值附近，击穿电流Ｉ_b与样品电阻Ｒ之间表现出幂指数关系：Ｉ_b～Ｒ^－α．指数α比前人实验给出的数值和Ｎｏｄｅｓ-Ｌｉｎｋｓ-Ｂｌｏｂｓ模型的预期值小得多，而且随着衬底材料的不同而不同．基于金属和富勒烯界面相互作用的理论，对这些现象作了解释 关键词：     

Ar 原子内嵌对C60 富勒烯碰撞的影响

基于半经验势的分子动力学模型， 研究了相同能量下 C₆₀ +C₆₀ 与 Ar@C₆₀ +Ar@C₆₀ 的对心碰撞后形成的富勒烯结构的不同。 发现在相同的能量下， Ar@C60 +Ar@C60 形成的碰撞产物的结构相比 C₆₀ +C₆₀ 碰撞产物的结构有着明显的不同: 前者形成“花生”状的新富勒烯结构， 后者形成“哑铃”状的双富勒烯结构。     

内嵌金属富勒烯Y@C82的制备及同步辐射EXAFS研究

内嵌金属富勒烯以其独特的几何结构与电子结构预示其在电子、光电子以及医疗领域有重大的应用前景而受到研究者格外的关注. 详细描述了内嵌金属富勒烯的高效率生产的制备过程, 并通过测定和拟合在低温(25K)下Y@C₈₂的不同k取值范围的EXAFS谱, 可以得到Y@C₈₂中的Y的最近邻和次近邻配位壳层的结构参数, 还可以得知Y-C两个壳层的配位距离基本没有随k的取值范围变化, Y@C₈₂的两个壳层的原子分布即使在低温下也存在比较大的无序.     

富勒烯性质及研究近况

 作为1991年“新闻分子”的全碳分子富勒烯cn(n=60,70,76,84等)一直成为人们研究的热点。富勒烯作为新发现的碳的第三种结构形式,以其新颖的结构,在超导,磁学,光电导,非线性光学等领域显示出了许多激动人心的特性。本文就富勒烯的某些性质及研究进展向大家作一介绍。     

富勒烯C60及其电荷转移配合物的吸光、发光特性研究

对Ｃ６０克量级合成与制备获得成功以来的近七、八年间有关溶液中Ｃ６０及其电荷转移配合物（ＣＴＣ）吸光、发光特性研究做了详尽综述。化学特性的改善展示了Ｃ６０及其ＣＴＣ作为新型材料的潜在应用前景。     

与富勒烯C36直径(0.5nm)相等的碳纳米管及其制备

在电弧放电方法制备纳米管中,通过用碳纳米管填充阳极进行放电实验,成功地得到了小直径单层碳纳米管。同时在多层管的最内层得到了直径0.5nm的碳纳米管。这个结果表明直径小于C60（直径0.7nm）的碳纳米管是存在的。     

酞菁及其过渡金属配合物与富勒烯非共价相互作用的密度泛函理论方法研究

精确计算酞菁、卟啉及其过渡金属配合物与富勒烯分子间非共价相互作用能,探讨其相互作用本质,需要完成由上百个原子构成的超分子复合物、涉及数千个基函数第一性原理计算,对于当前的理论方法和计算机发展水平都构成严峻的挑战.本文首先选择酞菁…C₆₀、酞菁镍…C₆₀和酞菁锌…C₆₀作为此类非共价复合物的代表.在保留它们分子间相互作用区域结构特征前提下,裁剪成四氮杂卟啉…碗烯、四氮杂卟啉镍…碗烯和四氮杂卟啉锌…碗烯三个模型.通过大规模的CCSD(T)/CBS计算,获得了此三个模型的达到化学精度的分子间相互作用能.以此为基准,从27种密度泛函及其色散和非局域校正方法中,筛选出ωB97M-V,ωB97X-D和BLYP-D3BJ方法,其结果与CCSD(T)/CBS基准值相差均在化学精度范围,特别是ωB97M-V方法,最大误差仅为0.05 kcal/mol,很好地重现了CCSD(T)/CBS的计算结果,说明ωB97M-V方法不仅适用于主族元素分子间非共价相互作用的研究,对于涉及Ni, Zn等闭壳层过渡金属配合物与富勒烯相互作用能计算同样是非常优...     

C72 富勒烯的电子结构与电子传导研究

本文利用基于密度高泛函理论(DFT)和非平衡格林函数的第一性原理方法对富勒烯C72分子及连接电极构成的C72分子器件进行了电子结构及电子输运性质的研究.计算出了电子透射谱和分子轨道分布,分析了器件的电子结构和输运性质的产生原因. 结果显示C72分子器件的电子传输主要集中在分子壳上. 伏安曲线显示C72分子具有半导体特征.     

C60、C240、C60@C240富勒烯分子压缩特性的分子动力学研究

采用Tersoff-Brenner势的分子动力学方法,研究了双石墨层作用下C60、C240及C60@C240富勒烯分子的压缩力学特性.根据计算结果,讨论了三种分子压缩过程中几何构形、能量、压缩载荷等的变化及其差异.研究表明,压缩过程中,仅C240分子出现了“塌陷“现象,塌陷时,该分子的能量及外载一度下降;相同压缩应变下,C240的体积压缩率以及C60@C240的能量吸收率最大,而C60的体积压缩率及能量吸收率均最小; C60@C240分子的最大承载能力及C240的最大承受变形能力最大,而C60分子的最大承载和最大承受变形能力均最小;在C60@C240分子的压缩中,当应变小于20%时,内笼C60的体积及其能量变化很小;C60与C240之间的范德华尔能在整个压缩C60@C240分子的能量变化中仅仅占有非常小的份额.     

电荷转移金属[60]富勒烯盐的光电性质

用物理喷束淀积技术制备了过渡金属[60]富勒烯盐C60Ni薄膜，研究了Al/C60Ni/ITO光电池的光伏效应和正反向电学特性并与Al/C60/ITO膜进行了比较。用界面偶极电场解释了Al/C60Ni界面光伏效应和整流应的增强，表明在该样品中发生的从Ni原子到C60的电子转移使Al/C60Ni界面偶极电场增强。     

钙覆盖的富勒烯作为高存储容量的储氢材料

文章从理论上研究了轻碱土金属覆盖的富勒烯作为储氢介质的可行性.基于第一性原理密度泛函理论计算,文章作者发现Ca和Sr在C60表面的吸附很强,并且倾向于形成单层覆盖.这种强吸附归因于这类金属元素未占据的d轨道参与的一种独特的电荷转移机制.电荷的重新分布在金属覆盖的富勒烯表面附近产生强电场,使得金属-富勒烯复合物成为理想的氢分子吸附中心.Ca32C60复合物的理论储氢质量百分比达到8.4wt%,因此,在富勒烯+金属体系的储氢介质研究中,Ca优于目前提出的所有覆盖富勒烯的金属元素.     

钙覆盖的富勒烯作为高存储容量的储氢材料

文章从理论上研究了轻碱土金属覆盖的富勒烯作为储氢介质的可行性.基于第一性原理密度泛函理论计算,文章作者发现Ca和Sr在C60表面的吸附很强,并且倾向于形成单层覆盖.这种强吸附归因于这类金属元素未占据的d轨道参与的一种独特的电荷转移机制.电荷的重新分布在金属覆盖的富勒烯表面附近产生强电场,使得金属-富勒烯复合物成为理想的氢分子吸附中心.Ca32C60复合物的理论储氢质量百分比达到8.4wt%,因此,在富勒烯+金属体系的储氢介质研究中,Ca优于目前提出的所有覆盖富勒烯的金属元素.     

C50富勒烯分子的电子结构与传输特性研究

本文构建了Au原子面为电极的富勒烯C50分子的电子输运模型, 使用非平衡格林函数方法(Non-equilibrium Green's function, NEGF)对构建的Au电极和C50分子构成的分子器件进行了电子传输性质的计算. 通过计算得出了电子透射谱、电导曲线和电流电压曲线, 分析了产生这个分子器件电子输运性质的原因. 研究计算结果发现：C50分子具有量子器件的开关特性,并具有明显的半导体特征.     

外掺非典型富勒烯C64Si的几何结构和电子性质计算研究

采用密度泛函理论(density functional theory, DFT)中的广义梯度近似(generalized gradient approximation, GGA)对非典型富勒烯C64Si的几何结构和电子性质进行计算研究,发现在C64Si可能稳定存在的四种同分异构体中,Si原子吸附在三个直接相邻五边形的公共原子处形成的外掺杂结构是热力学最稳定的结构,即文中定义的C64Si-1,这和Ge等人对 Si原子在C28笼子外部最稳定位置的预测相一致.通过对C64Si-1的能级图、轨道分布和态密度图的分析可知:Si原子的原子轨道对电子最低未占据轨道的贡献比较大,而对电子最高占据轨道的贡献比较小,但是Si原子的局部态密度对C64Si-1整体态密度的影响非常小.对C64Si-1的亲和能和电离能分析得知:外掺Si原子之后,笼子的得电子能力和失电子能力都有所降低.     

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．     

异质富勒烯C76BN的UV和IR光谱研究

用INDO方法对C76BN的22种可能异构体进行较系统的理论研究,表明最稳定的两种异构体52,53-C76BN和29,28-C76BN是B和N直接相连并位于C78(C2v)椭球长轴附近的6／6键上;用INDO／SCI方法计算C76BN的电子光谱表明,其长波吸收峰与C78(C2v)相比发生红移．用AM1方法对C76BN的四种稳定异构体进行构型优化及红外光谱研究表明,BN单元的取代削弱C原子之间的共轭而使红外频率变小．     

C60富勒烯及其非经典衍生物:C58,C59和C62的第一性原理计算

利用密度泛涵理论对具有四元环、五元环、六元环、七元环、八元环和九元环等的C60富勒烯及其非经典衍生物:C62,C60,C59和C58共8个笼状分子进行了结构优化和电子结构计算,得到平衡构型下的结合能、HOMO-LUMO能隙、电离能、电子亲和能.对具有缺陷环的富勒烯,还研究了H2分子的贯穿行为,讨论了贯穿势垒与缺陷环尺寸的关系.     

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.     

内嵌金属富勒烯Tcn和Tcn@C70的理论研究

系统地研究了内嵌金属富勒烯Tc_n和Tc_n@C₇₀的平衡态结构、电子和磁性性质．研究表明C₇₀能够内嵌Tc_n团簇(n≤9)．除了Tc₂团簇,当n≤5时,形成内嵌金属富勒烯Tc_n@C₇₀是放热的过程,而当n>5时,这种过程是吸热的．在内嵌过程中,Tc_n团簇的构型和电子结构都发生了相当大的变化．与单独的Tc_n团簇相比,Tc_n@C₇₀的总磁矩明显地降低．对体系的轨道分布,Hirshfeld分布和态密度进行了分析发现,在内嵌金属富勒烯体系里,电子可以通过Tc-C的有效杂化从Tc_n团簇向碳笼转移,从而使得体系的整体磁性降低．