铜团簇(n=2～60)结构和结合能的蒙特卡罗模拟

将Gupta势函数应用于铜团簇的蒙特卡罗MC(Monte Carlo,MC)模拟,计算了铜团簇的结构和结合能;比较了相同计算方法使用不同势函数及参数、不同计算方法相同势函数及参数情况下,铜团簇结构、结合能计算结果的异同,还计算了铜团簇的平均最近邻原子距离,并与大块固体的值进行了比对分析.结果表明所采用的计算方法对铜团簇的结构影响比较明显,所使用的势函数及参数对铜团簇结合能的影响也比较明显.     

铜团簇（n=2-60）结构和结合能的特卡罗模拟

将Gupta势函数应用于铜团簇的蒙特卡罗MC（Monte Carlo,MC）模拟,计算了铜团簇的结构和结合能;比较了相同计算方法使用不同势函数及参数、不同计算方法相同势函数及参数情况下,铜团簇结构、结合能计算结果的异同,还计算了铜团簇的平均最近邻原子距离,并与大块固体的值进行了比对分析．结果表明所采用的计算方法对铜团簇的结构影响比较明显,所使用的势函数及参数对铜团簇结合能的影响也比较明显．     

铜微团簇及其离子的结合能和异构体

采用了相对论有效原子实势模型（RECP）,在密度泛函方法（DFT）下,使用量化计算软件Gaussian03进行模拟计算,研究了铜微团簇Cun（n=2～10）及其正负一价离子在稳态下的结合能,并对铜微团簇Cun出现异构体的临界原子数n进行了寻找,发现当,n≤4时团簇结构是唯一的,不存在异构体,当n=5时团簇开始出现异构体．     

二元合金Pd-Si非晶形成能力与微结构分析

采用分子动力学(MD)方法模拟研究了Pd_(100-x)Si_x(x=10,15,18,19,20,25,30)在冷速为1×10~(11)K/s时的快凝过程,并通过扩展团簇类型指数法(CTIM)对快凝过程中各成分的局域原子结构进行了表征.研究结果发现:Si原子浓度能显著影响金属玻璃中的团簇的种类和数目,Si原子含量越低团簇种类越少,特征团簇的数目增多,合金的有序度增强;配位数Z12的非特征团簇能够以IS连接形成少量的中程序MRO,并随Si原子浓度增加而减少.对非晶形成起重要作用的Z9、Z10、Z11标准Kasper团簇,主要形成VS、ES、FS连接模式的扩展团簇,而且各团簇以及彼此之间形成扩展团簇的数目与Pd_(100-x)Si_x合金的T_(rg)有很好的对应关系.     

Cu50Zr50合金在TA附近的结构变化

用分子动力学方法模拟了Cu_(50)Zr_(50)合金体系的快速淬火过程.通过团簇分析方法探究了降温过程中Cu_(50)Zr_(50)合金短程有序、中程有序和动力学转变温度T_A的关系.发现在T_A附近二十面体中的原子快速增长,同时二十面体团簇开始相互连接,它们大多以交叉共享的方式连接,形成了中程Bergman序.Bergman团簇中的原子在T_A附近也快速生长,并且Bergman团簇开始相互连接从而导致了动力学性质由Arrhenius关系到非Arrhenius关系的转换.     

钋化物团簇CunPom（n，m=1，2）赝势从头算研究

用MP2方法确定了重金属钋化物团簇CunPom（n，m=1，2）各种稳定异构体。使用相对论和非相对论赝势，在MP2和CCSD（T）理论水平上详细研究了铜一铜、铜一钋相互作用、电子相关和相对论效应对团簇CunPom（n，m=1，2）的几何构型和稳定性的影响。结果显示，电子相关效应表现为铜一铜、铜一钋之间的相互吸引力和钋一钋之间的微弱的排斥力。电子相关和相对论效应使钋化物团簇CunPom（n，m=1，2）的Cu—Cu键长和Cu—Po键长缩短、使Po-Po变长；提高振动频率、降低能量，使团簇结构变得较为刚性和紧凑；使团簇更加稳定。     

二元合金小团簇Cu_2Al_3结构和稳定性的密度泛函研究

利用密度泛函理论(DFT)在B3LYP/LANL2DZ水平上对含贵金属铜二元混合小团簇Cu2A l3的几何构型和稳定性进行了研究,研究表明该体系团簇有九种稳定结构,其基态构型为具有C2v(2B1)对称性的立体结构.计算了稳定结构的结合能、最高占据分子轨道能级和最低空分子轨道能级以及两者间的能隙差,并给出了稳定结构的红外光谱.     

CunGa(n=1-3)二元合金小团簇结构和稳定性的密度泛函研究

采用密度泛函理论(DFT)在B3LYP/LANL2DZ水平上对CunGa(n=1-3)二元合金小团簇各种可能的构型进行几何优化,预测了各团簇的稳定结构.并对基态结构进行了研究,计算了平均结合能、最高占据轨道能级和最低空轨道能级以及两者间的能隙.结果表明CunGa(n=1-3) 团簇不易失去电子,掺杂Ga原子后使得团簇更稳定,其中Cu3Ga团簇稳定性较强,化学活性较弱.     

优化电弧放电条件提高内嵌钬氧团簇富勒烯的合成产率

利用改进的电弧放电法,以CO2为氧源,成功合成了一系列内嵌钬氧团簇富勒烯Ho2O@C2n(n=43～55).通过对放电电流、反应室气体压力、反应室气体组成和催化剂种类等实验参数的调控,将内嵌钬氧团簇富勒烯的合成产率提高了数倍.发现在内嵌钬氧团簇富勒烯的电弧放电合成过程中,铁是较钴、镍和铜更佳的金属催化剂.     

纳米电极与工件中Cr团簇的相互作用研究

在纳米电极对不锈钢工件进行超精细加工过程中,以工件中铬(Cr)原子为基构成Cr团簇,分别模拟了钨与镍纳米电极与Cr团簇间的电子透射加工过程,通过电子传导的量子计算方法,研究了电极与Cr团簇系统的能量、电子态密度、电子传输过程的隧穿。考虑到加工过程中电极的耗损使间隙发生变化,还研究了电极和Cr团簇间距离变化时对态密度和电子传输的影响。能量结果显示镍电极系统具有较高的能量,而钨电极系统的能隙比较小,但电子都具有很好的穿透性。电子态密度和电子透射结果说明钨电极与Cr团簇系统的电子态密度和电子传输都大于镍电极与Cr系统,并且具有量子传输特性。电极与Cr团簇间距改变与电子态密度和电子传输关系显示,其间距达到0.41 nm时,电子传输近乎截止,系统基本已经失去了电子透射和加工能力。     

(Mg_3N_2)_2H_m(m=1～6)团簇的结构和光谱特性

运用密度泛函理论(DFT)中的杂化密度泛函B3LYP方法在6-311G*基组水平上对(Mg3N2)2Hm(m=1~6)团簇的可能几何结构进行优化,预测了其最稳定结构,并对最稳定结构的振动特性及稳定性进行分析。结果表明:—NH和—NH2在团簇中保持完整性,团簇可以很好地描述晶体的储氢行为;(Mg3N2)2H2具有较好的稳定性。     

PdnAum（m＋n≤4）对甲酸催化氧化活性的影响

通过密度泛函理论计算了单个甲酸分子吸附在团簇PdnAum（2≤m＋n≤4）上的构型,得到了其稳定构型．吸附能从0．698eV到0．999eV,其中两个位置的吸附较强,分别是羰基氧和羟基氧,而羰基氧上的吸附能量比较大,构型尤为稳定．还发现金的掺杂加强了钯金属团簇与甲酸的吸附,而以不同比例组合的合金的较稳定的吸附位置都是钯原子．在PdnAum（2≤m＋n≤4）合金与甲酸的吸附构型中,PdnAum的吸附能最大（0．999eV）,对甲酸表现出最强的化学活性．     

两种金属团簇材料的非线性吸收的研究

应用波长532 nm,脉冲宽度8 ns的激光研究了两种金属团簇的非线性吸收性能。实验结果表明,金属团簇[n-Bu4N]3[MoS4Ag3Cl4]的非线性吸收强于团簇(Et4N)3WOS3Cu3I4。     

Au_nAl_m(m+n=5)团簇的结构和稳定性研究

采用密度泛函理论(DFT)的杂化密度函数B3LYP/LANL2DZ方法,对Aun Alm(m+n=5)二元团簇可能的几何结构进行了优化,预测了Aun Alm(m+n=5)团簇的可能基态构型,同时计算了基态结构的结合能、垂直电离势、垂直电子亲和势和能隙.结果表明Au2 Al3体系的结合能最大,结构最稳定.     

一个新的K／Pd／Se体系中四金属硒化物的合成与结构表征

采用水热法合成一个新的K/Pd/Se四金属硒化物.KPd12So20(Ⅰ)通过K2PdCt4,K2Se2以及六次甲基四胺(HMT)在110℃以1:4:2摩尔比水热反应制得.黑色晶体(Ⅰ)不溶于水和多数有机溶剂.化合物属正交空间群Pbca,晶胞参数α=10.840(1)A,b=25.735(2)A,c=30.554(2)A,V=8523.4(9)A3,Z=8.K4pd12Se20有一个新型簇状阴离子[Pd12Se8(Se2)6]4-和四个抗衡K+阳离子组成.[Pd12(Se2)6]4--阴离子簇是第一个结构全新的多核Pd多硒化物簇.所有12个Pd(Ⅱ)金属离子都是平面几何构型由八个(Se2-)和6个(Se2-)离子配体连接形成大球形[Pld12Se8(Se2)6] 4-阴离子簇.值得注意的是,4个K+中的一个是位于[Pd12Se8(Se2)6]4-离子簇中间的空穴位置的.     

双金属团簇XY2+(X,Y=Cu, Ag, Au)芳香性的 理论研究

将芳香性概念扩展到双金属团簇XY2+(X,Y=Cu, Ag, Au). 运用密度泛函理论B3LYP, 从头算方法（HF, MP2）,对双金属团簇XY2+(X,Y=Cu, Ag, Au)的稳定结构与电子总能量（考虑了零点能ZPE）作了理论计算. 计算的结果显示,双金属团簇XY2+的C2v平面结构是最稳定的.并根据芳香性的平面、电子结构、核独立化学位移(NICS)、各向异性磁化率（Λ）以及它们的分子轨道几个标准进行分析.分析的结果指出,2个离域化的σ电子遵循4n+2电子计算规则,并且呈现出纯σ芳香性.     

双铁酞菁分子自旋输运性质第一性原理研究

利用密度泛函与非平衡态格林函数相结合的方法,研究了双铁酞菁(Fe_2Pc_2)与金纳米线电极构成分子器件的自旋输运性质.研究发现即使不存在磁性电极的情况下,Fe_2Pc_2分子器件也能表现出良好的自旋过滤效应和较大的磁阻.与传统的磁隧道结相比,仅通过改变位于酞菁分子中心的铁原子的磁矩方向即可实现对该分子结的自旋输运性质的调控.     

新型无机-有机化合物(C13H16N2)2Mo8O26的合成与晶体结构

采用水热反应合成了一个无机-有机杂化的β-{ Mo8O26}簇合物(C13H16N2) 2Mo8 O26,并通过FTIR光谱和X-射线单晶衍射对其结构进行了分析.分析结果表明该化合物包含了孤立的β-{Mo8O26}4-簇阴离子和2条二维C13H16N2链,分子之间通过氢键作用连结成三维结构的超分子.     

掺镓ZnO微米棒的制备和光学特性研究

利用化学气相沉积法(CVD)在Si(100)衬底上成功制备了掺镓ZnO微米棒.从场发射电子显微镜可看出具有六角棱柱形的棒长度约为70μm.能谱结果说明该样品中镓掺杂浓度较高.X射线衍射结果表明其具有六角纤锌矿结构.在背散射拉曼光谱中观测到由于镓掺杂而引起的63l cm~(-1)峰,同时没有发现与结构缺陷有关的E_1(LO)模,说明样品的晶体质量较高.利用变温光致发光研究了样品的光学性质,发现在室温时仍能观察到明显的中性施主束缚激子(D~0,X),表明Ga已经形成了稳定的施主能级.微米棒的生长遵循气-固原理.     

甲烷水合物6(H_2O)_4分子14面体（4~66~8）笼型结构

对于水分子和水分子簇结构的再认识,以杂化轨道理论为基础,按照H_2O分子中O原子发生p~3s不等性杂化(2p~43s~0→(p~3s)~2(p~3s)~1(p~3s)~1(p~3s)~0)的观点,认为H_2O分子的O原子价层里既有1个含有1对电子的非键轨道,又有1个非键空轨道。在此基础上,提出了水分子簇的(H_2O)_4分子是由单体H_2O分子之间通过3c-2e(3原子、2电子)的O—H—O氢桥键形成的氢桥环结构;由(H_2O)_4分子彼此之间通过氢键连接成的6(H_2O)_414面体(4~66~8)型分子笼、5(H_2O)_4分子10面体(4~56~412~1)型分子笼是甲烷水合物晶体里的2种水分子笼构型。