α-Fe表面铁原子簇对分子氮的活化吸附模型的EHMO计算

最近,我们采用EHMO电荷自洽法,进行了α-Fe表面铁原子簇的能级、电荷及其对分子氮活化的量化计算。有关参数与铁原子d、s、p组态的选择是通过铁原子簇及N_2的分子轨道能级计算值与实验值的比较。参见表一至表四。铁原子所选用参数与Anderson新近铁原子簇的计算所选用参数基本一致,参见表五。计算表明,细致地选择参数,可以克服Cooper所指出同时选用3d4S4P态对Fe_2的计算的实际偏差,参     

原子簇CoMn2B2的电子流动方向及磁性

利用密度泛函理论（DFT）方法,在B3LYP/Lan12dz水平下,对原子簇CoMn2B2的14种可能构型分别在二、四重态下进行全参数优化计算和频率验证,获得了6种二重态稳定构型,6种四重态稳定构型;分别对这些稳定构型的能量、电荷分布、不同构型磁矩的情况进行研究分析。结果表明：原子簇CoMn2B2所有构型中1（4）最稳定。原子簇CoMn2B2中各原子所带电荷受多重态的影响较小,Mn原子带负电,Co原子和B原子带正电。Mn原子的外层轨道布居数变化较大。Mn原子和Co原子的磁矩主要受原子簇的多重度的影响较大。     

原子簇Mn_2B_2结构和性质的DFT研究

利用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/Lan12dz水平下,对原子簇Mn2B2的十几种可能构型进行全参数优化计算和频率验证,获得3种单重态稳定构型,5种三重态稳定构型。利用这些构型,对其能量、键级、电子以及催化性质进行了分析。结果表明:(1)在原子簇Mn2B2各构型中,构型1(3)的稳定性最高。(2)对原子簇Mn2B2的稳定性做出主要贡献的是Mn-B键。(3)在Mn2B2团簇中各原子所带电荷受多重度的影响较大,Mn原子主要作为给电子体,带正电荷。(4)在原子簇Mn2B2所有构型中,Mn原子轨道在HU-MO和LUMO轨道中有较多贡献,很可能是潜在的催化活性中心。     

原子簇Mn2B2结构和性质的DFT研究

利用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/Lan12dz水平下,对原子簇Mn2B2的十几种可能构型进行全参数优化计算和频率验证,获得3种单重态稳定构型,5种三重态稳定构型。利用这些构型,对其能量、键级、电子以及催化性质进行了分析。结果表明:(1)在原子簇Mn2B2各构型中,构型1(3)的稳定性最高。(2)对原子簇Mn2B2的稳定性做出主要贡献的是Mn-B键。(3)在Mn2B2团簇中各原子所带电荷受多重度的影响较大,Mn原子主要作为给电子体,带正电荷。(4)在原子簇Mn2B2所有构型中,Mn原子轨道在HU-MO和LUMO轨道中有较多贡献,很可能是潜在的催化活性中心。     

Cr、Mn掺杂锐钛矿相TiO2的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势的方法,研究了纯锐钛矿相TiO2、Cr、Mn单掺杂TiO2的能带结构、电荷布居、态密度和光学性质.对电子性质分析发现:Mn掺杂引起杂质能带位于禁带中央,杂质能带最高点与导带相距大约0.6 eV,而最低点与价带相距大约0.65 eV,其中杂质能带主要由O原子的2p轨道和Mn原子的3d轨...     

刚玉晶体中过渡金属元素(Cu、Fe、Mn、Cr、V、Ti)杂质态的研究

本文通过原子簇模型用离散变分法自洽地计算了刚玉晶体中部份过渡金属元素引入的杂质态,并与纯净刚玉晶体的电子结构作了比较。计算结果表明:杂质在禁带中都引入杂质能级,在给定的掺杂浓度下,能级的多少与杂质元素的原子序数有关。Ti只引入了一个杂质能级,Cr及V引入二个杂质能级,Mn、Fe及Cu引入三个能级,其中Cu、Fe有一个能级已进入价带。掺杂晶体与纯净晶体相同,其导带由O_3Al_3 带杂化而成,价带为O_(2p)带。但整个能带与纯净晶体相比都向能量值小的方向移动,且价带加宽,禁带变窄。变化规律与掺杂元素的原子序数、电子数、离子半径有关。     

含氧小镍原子簇电子结构

本文用多重散射波x_a方法计算了含氧小镍原子簇的电子结构。给出了本征能谱、态密度及Hellmann-Feynman力,也指出了杂质氧对电子结构的影响及相关物理效果。     

施主杂质量子点的光折射率

利用精确对角化方法计算了两个电子在施主杂质抛物势量子点的能量和波函数,通过密度矩阵方法得到光折射率改变量的表达式,在这基础上计算了杂质量子点由1S态跃迁到1P态的光折射率改变量,并对杂质的电荷量不同的杂质量子点的结果进行分析.     

NiB,Ni2B,Ni3B原子簇结构及成键特性的DFT研究

用DFT方法对NiB,Ni2B,Ni3B二重态和四重态两种多重度的各种可能构型进行高水平的量子化学计算,结果发现Ni,B原子所带电荷的正负与原子簇的组成和结构有关,存在较强Ni,B的相互作用,Ni-B键对NiB,Ni2B,Ni3B分子的稳定性有很大贡献.     

合成甲醇铜基催化剂上助催剂与铜原子相互作用对CO活化效应的量子化学

应用电荷自洽离散变分X_近似计算方法,对周期表ⅣA～ⅧA族中各选一个过渡金属助催剂离子M~(n+)(=V~(3+),Ti~(3+),Fe~(3+),Mn~(2+),Mo~(4+))与合成甲醇铜基催化剂铜相互作用的本质及其对CO活化的效应进行量子化学研究,计算结果表明:以碳端基吸附在提出的含助催剂的铜基催化活性原子簇中心结构模型Cu_4MO的~1Cu上CO_得到助催剂M~(n+)的协合吸附,进一步减少了CO的键级;助催剂与催化剂铜间轨道的相互作用,影响铜的价态,增加金属d电子的反馈,改变吸附CO的态密度,从而促进CO的活化,文中还对比了不同助催剂,对CO的活化效应。     

用第一性原理研究AlCu2Ti晶体的电子结构

用广义梯度近似密度泛函和全势能线性缀加平面波方法,研究了AlCu2Ti的电子结构.结果表明,总的态密度不仅依赖于过渡金属的位置,而且过渡金属的dDOS在价电子的杂化中起着关键作用.铝的3s态被排斥远离费米能级,铝的3p态比d态更扩展.总的态密度由铝的3p态调节,并且在电子间的相互作用中,铝的3p态比d态更敏感.特别地,AlCu2Ti表现出较平的DOS和弱的金属性.     

替代元素对ZrMn2合金及其氢化物电子结构的影晌

采用基于密度泛函的赝势平面波方法,计算Zr4Mn6M2(M=Al,Co,Fe,Mn,V)及其氢化物的电子结构,并分析了成键特性。结果表明,Zr4Mn6M2(M=Al,Co,Fe,Mn,V)中晶胞参数值(a、c值),及其相应氢化物的稳定性都随替代元素M的3d轨道电荷占据数的增加而减小。加Co后Zr4Mn6Co2H12中H分别与Co,Mn的相互作用增强,成键更加稳定,可延长合金的循环寿命,并使平台氢压更趋平坦。加V可使合金氢化物中Mn(2)-H间相互作用减弱,因而加V可以减小吸放氢滞后效应,并有效降低平台氢压。     

过渡金属M(V,Cr,Mn)掺杂ZnS的电子结构和光学性质

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,对ZnS和掺杂过渡金属V,Cr,Mn的ZnS超晶胞结构进行结构优化,计算了掺杂前后的电子结构和光学性质,对结果进行了比较分析.结果表明:掺杂系统在费米能级附近出现了不对称的现象,这部分的态密度主要由过渡金属的3d态贡献;ZnS和掺杂过渡金属V,Cr,Mn的ZnS系统的光学性质在低能区域有较大的差异,与ZnS相比,掺杂系统的吸收边发生红移.     

用第一性原理研究Heusler合金Ni2MnAl的电子结构、 |压力响应及柔和四方变形

运用基于密度泛函理论第一性原理的投影扩充波函数（PAW）方法, 计算了化学计量Ni₂MnAl的晶体结构、 磁性、 电子结构、 压力响应以及柔和四方变形.  结果表明:  在Ni₂MnAl的总磁矩中, Mn原子对总磁矩的贡献最大; 在Ni₂MnAl的总态密度中, 低能部分主要由Al-s的投影态密度决定, 高能部分主要由Ni-d,Mn-d和Al-p的投影态密度决定; Ni和Mn原子间存在较强的键合, Al的p态和Mn的d态存在与自旋相关的杂化; 在Ni₂MnAl的四方变形中,  0.95＜c/a＜1.10内存在一个变化平缓的能量面.     

原子核体积效应对类锂离子体系激发态能级结构的影响

利用全实加关联方法获得类锂离子体系1s2 nl从LiⅠ到NeⅧ(2≤n≤5,l=s,p,d,f)激发态的波函数,利用所获得的波函数求得电子在核处密度算符的期待值.根据原子核体积效应对能级结构修正公式获得原子核体积效应对类锂离子体系激发态能级结构的影响.为获得高精度三电子体系能谱提供理论数据参考.     

LaMnO_3的电子结构研究

采用密度泛函对LaMnO3超晶格的电子结构进行了计算.计算结果表明Jahn-Teller畸变对LaMnO3反铁磁基态的获得至关重要,这与理论预期相一致.然而,eg轨道和t2g轨道能级的分离则主要取决于锰氧八面体的倾斜,而不依赖于材料中是否存在Jahn-Teller畸变.     

基态BC~x(x=0,-1)分子离子的结构与解析势能函数

根据群论和原子分子反应静力学原理,导出了BC分子(X4∑-)和BC-离子(X3Π)的合理离解极限,采用密度泛函方法(B3LYP)和二次组态相互作用方法(QCISD(T))优化计算了BC分子(X4∑-)和BC-离子(X3Π)的平衡结构、振动频率和离解能.在计算出来的一系列单点势能基础上,采用最小二乘法拟合Murrell-Sorbie函数得到相应的解析势能函数,并利用解析势能函数与光谱数据的关系,计算了BC分子(X4∑-)和BC-离子(X3Π)的光谱数据(Be,ae,ωe和ωeχe),计算结果与实验数据符合得相当好.     

基于MEMS加速度计的波高测量装置

利用加速度计浮标对海洋特定的参数波高进行监测。加速度计浮标运用三轴加速度计、陀螺仪、强磁场计以及电磁罗盘模块作为核心电路,利用惯性导航原理,采用四元素法进行坐标转换,并用低通滤波算法对采集信号进行处理,将滤波后的信号值进行二次积分可获取轴向位移,其中Z向位移用来计算波高,同时运用倾角测量原理计算上跨零点处浮标与水平面倾角,并用电子罗盘进行校正,以此来判断波向的方法。使用该波高测量装置对一系列波浪进行测量,并与电容波高传感器进行对比,实验结果表明:运用加速度计浮标测得竖直方向位移曲线,与电容式波高传感器实测曲线相比一致性较好,针对测量结果进行对比发现频域内分析方法误差更小。因此基于陀螺仪和加速度计的波浪观测装置能够满足波浪实验测量需求。     

用Hammerling交换势计算碱金属原子高激发态能级

 考虑了碱金属原子高激发态价电子与原子实电子coulomb相互作用、交换相互作用以及极化相互作用(长程关联效应),计算了碱金属原子Li,Na,K高激发态(6≤N≤15,l≤2)波函数及能级.计算结果表明:交换势取为GKS势时,能级计算值比实验值偏低;取为hammerling势时,计算值与实验值符合很好.