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The generalized gradient approximation (GGA) based on density functional theory (DFT) was used to analyze the structural and electronic properties of Fe@C60 and C59Fe for comparison. Among the six possible optimized geometries of Fe@C60, the most favorable endohedral site of Fe atom is under the center of a hexagon ring, i.e., Fe@C60-6. The Energy gap (Eg) of Fe@C60-6 is smaller than those of C59Fe and C60, indicating the higher chemical reactivity. The magnetic moment of Fe atom in Fe@C60-6 is preserved to some extent though there is the hybridization between the ge atom and C atoms of the cage, in contrast to the completely quenched magnetic moment of the Fe atom in C59Fe. 相似文献
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纳米系统在许多应用中发挥着重要作用. 由于纳米体系的复杂性,准确表征其结构和性质很具挑战性. 一种重要的表征手段是基于第一性原理电子结构计算的理论模拟. 近年来低标度和高精度的电子结构算法得到了极大的发展,特别是,适用于周期性体系的杂化密度泛函计算效率得到了显著的提高. 利用电子结构信息,可以发展模拟算法直接获得可与实验对比的数据. 例如,扫描隧道显微谱现在可以使用先进的算法高效地模拟. 当感兴趣的系统与环境存在强耦合时,例如在近藤效应中,求解级联运动方程被证明是一个非常有效的计算表征方法;此外,激发态动力学的第一性原理模拟近年来进展迅速,其中非绝热分子动力学方法发挥了重要作用. 对于涉及化学反应的纳米系统,例如石墨烯生长体系,往往需要发展多尺度模拟方法来表征其原子细节. 本文综述了纳米系统计算表征算法的一些最新进展,先进的算法和软件对于我们更好地了解纳米世界至关重要. 相似文献
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从理论上对材料结构进行表征一般是基于第一性原理电子结构计算对可能的结构模型进行能量分析, 从而得到材料的基态构型. 而经过复杂路径合成的纳米材料并不总是处于基态能量构型. 因此, 对可能的结构模型进行计算谱学模拟, 然后直接与实验谱图对比, 可以提供更为可靠的结构信息. 本文简单介绍了谱学模拟的理论背景, 以石墨烯氧化物为例展示了计算谱学在复杂纳米材料结构表征中的关键作用. 相似文献