富勒烯团簇BxN36-x的电子结构研究

采用从头算量子化学方法在MP2／3—2lG水平对BxN36-x富勒烯团簇进行理论研究。从理论上预测了具有与碳原子簇C36相似结构的一系列BxN36-x富勒烯团簇的存在，并对其几何构型进行优化，研究电子结构，探讨其稳定性。结果表明B16N21比C36具有更好的反应活性。     

碳团簇奇偶性研究

用Ｈｃｋｅｌ－Ｈｕｂｂａｒｄ理论，考虑多电子体系的组态相互作用，计算出线性碳原子和离子团簇（Ｃｎ，）的π电子体系能量Ｅｎ。两相邻团簇的能量差△Ｅｎ＝｜Ｅｎ－Ｅｎ－１｜与ｎ的关系显示出与实验相符合的奇偶性质，从而揭示出碳团簇的奇偶性与该类团簇的π电子体系有关。     

氢团簇H^＋ n的结构化学研究（I）——簇核H^＋3稳定构型及电子结构

对氢团簇之簇核H+3,在设定的三种可能同何构型下进行HMO法计算,在此基础上经第二动差绘制（Second Moment scaling)得分子轨道能级 图,Walsh相关图方法定性证明H＋3,最稳定的构型是平面正三角型,同时给出最简单多原子分子－－H＋3的电子结构和成绩描述。     

ZrNi金属玻璃中ZrxNin-x(n≤6)团簇形成的量子化学研究

根据化学键理论与拓扑原理,设计了ＮｉｘＺｒ６－ｘ团簇的可能几何结构,并用从头算方法进行了构型优化,结果表明,小团簇Ｎｉ,Ｚｒｎ－ｘ（ｎ≤５）倾向于生成平面结构,而６原子团簇则是八面体或三棱柱构型更,在大部分情况下Ｚｒ原子把电荷转移ｉ原子。     

NaB5Hn团簇的几何结构与电子性质的理论研究

使用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-311-g(d)基组水平上对NaB5Hn团簇各种可能的构型进行几何结构优化,预测了各团簇的最稳定结构:并对最稳定结构的平均结合能(Eb),二阶能量差分(Δ2E)和能隙(Eg)等进行了理论研究:结果表明,随着氢原子数的增加,NaB5Hn团簇的结构由平面转变为复杂的三维立体结构,当氢原子数小于4时,簇的结构为平面构型,其他所有的团簇都是三维立体结构;NaB5Hn团簇的平均结合能、二阶差分能和能隙等均表现出明显的"奇-偶"振荡和"幻数"效应;NaB5H8,NaB5H12,NaB5H 18和NaB5H20团簇稳定性大于NaB5Hn中的其他团簇,为NaB5Hn团簇中最稳定的几种团簇.     

NaB_5H_n团簇的几何结构与电子性质的理论研究

使用密度泛函理论（DFT）的杂化密度泛函B3LYP方法在6-311＋g（d）基组水平上对NaB5Hn团簇各种可能的构型进行几何结构优化,预测了各团簇的最稳定结构：并对最稳定结构的平均结合能（Eb）,二阶能量差分（△2E）和能隙（Eg）等进行了理论研究：结果表明,随着氢原子数的增加,NaB5Hn团簇的结构由平面转变为复杂的三维立体结构,当氢原子数小于4时,簇的结构为平面构型,其他所有的团簇都是三维立体结构;NaB5Hn团簇的平均结合能、二阶差分能和能隙等均表现出明显的＂奇-偶＂振荡和＂幻数＂效应;NaB5H8,NaB5H12,NaB5H18和NaB5H20团簇稳定性大于NaB5Hn中的其他团簇,为NaB5Hn团簇中最稳定的几种团簇。     

B10和NaB10团簇的几何结构和电子性质

应用密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法在6-311+G（d）水平上计算并分析了B₁₀和NaB₉10)团簇的几何结构及电子性质,同时,讨论了团簇的平均结合能、能级间隙、自然电荷分布和极化率.研究表明:B₁₀团簇的基态为半平面构型,NaB₁₀团簇的基态是以B₁₀半平面为配位基,并与Na原子构成的配位络合物.能级间隙和平均结合能结果表明增加一个Na原子改变了B原子之间的成键作用.另外,对平均线性极化率和极化率的各向异性不变量研究表明:基态B₁₀团簇增加一个Na原子后NaB₁₀团簇的电子结构更趋于紧凑.     

用密度泛函理论研究Mg_n团簇吸附Ag原子的结构和电子性质

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(GGA)对Mgn团簇吸附Ag原子的几何构型进行优化,并对能量和电子性质进行了计算.结果表明,AgMgn的结构可以通过Ag原子替代Mgn+1中一个Mg原子生长而成.通过分析电子性质,发现Ag原子的掺杂提高了Mgn团簇的化学活性和稳定性;二阶能量差分、分裂能和平均结合能表明AgMg4和AgMg9团簇是稳定的.     

Al29团簇的几何和电子结构的理论计算研究

采用第一性原理的全势能线性Muffin--Tin轨道组合分子动力学方法对Al29团簇进行了理论计算。得到了Al29团簇的基态结构及其一系列的亚稳态结构。对这些结构的能量，键长和最高占据态与最低占据态的能量间隔做了讨论。并且得到了基态结构的态密度。     

含碳,硅,锗原子的三元环化合物的几何构型及电子结构

我们用ＧＡＵＳＳＩＡＮ９２从头算程序了含碳，硅、锗原子的三元环化合物几何构型及电子结构，不管它们有怎样的几何构型及电子结构，都有能量高的占据轨道和能量低的空间轨道。它们的ＨＯＭＯ－ＬＵＭＯ能隙很接近，各化合物低能量空轨道间的能隙都很小。     

Aun+1-1、AunCr-1 (n=1~10)团簇结构、稳定性与电子构型研究

采用密度泛函理论对阴离子团簇Au_(n+1)~(-1)、Au_nCr~(-1)(n=1～10)的基态结构、稳定性、电子构型与磁性做了系统研究。结果表明:Au_(n+1)~(-1)均为平面构型,Au_nCr~(-1)(n=1～6)为平面结构,Au_nCr~(-1)(n=7～10)为体结构;Au_(n+1)~(-1)替代掺杂Cr原子提高团簇的稳定性;离解能与二阶差分能结果表明偶数的Au_(n+1)~(-1)、Au_nCr~(-1)稳定性比相邻奇数团簇高;轨道的有效电荷分布结果说明Cr原子的掺入使得Au原子内部spd杂化变得更复杂,Au_nCr~(-1)中Cr原子成为价电荷的主要接受者;轨道磁矩分布结果则表明Au_(n+1)~(-1)电子结构随尺寸增长表现为明显的开闭壳层结构,Au_nCr~(-1)的电子结构均为开壳层,Au_(n+1)~(-1)的磁矩主要由Au 5d轨道贡献,而Au_nCr~(-1)的磁矩则主要由Cr 3d轨道贡献。     

几种BC2N超硬材料力学性能与电子结构的理论研究

本文用基于密度泛函理论（DFT）结合平面波方法的第一性原理研究了四种不同相的B—C-N的晶体结构、力学性能和电子结构．结果表明：c-BC2N,d-BC2N和t-BC2N的体弹模量大于400GPa,而cp—BC2N的体弹模量最小-380GPa．其原因在cp—BC2N相中仅有B—c键和c—N键,而不存在另外三种结构中都有的c—c和B—-N键．拉伸时各个方向上都出现最大应力,则在剪切时至少有一个方向上不会出现最大应力,反之亦然．能带分析表明四种Bc2N均具有直接跃迁型结构,Mulliken布居分析表明,C—N,C—B,B—N间存在电荷转移．     

Mg掺杂硅团簇MgSin(n=1~10)的结构和电子性质研究

运用杂化密度泛函B3LYP理论方法,在6-311+G(d,p)基组水平上对MgSin(n=1~10)多种低能异构体进行优化,获得了各个尺寸下团簇的最低能量结构,并研究MgSin(n=1~10)的结构特点和电子性质.结果表明单个镁原子掺杂硅可得到稳定的二元掺杂团簇.     

Theoretical study on Fe-Al clusters: geometric structure, bonding law and electronic structures

Structures of the small Fe-Al clusters with different atom proportion are calculated using the B3LYP method in density functional theory (DFT). Calculated results show that the Al atoms lose electrons easily while the Fe atoms capture electrons easily. The most stable geometry is the bonding between Fe and Fe atoms and between Fe and Al atoms with the largest possibility, and the cluster stability law with the same atom proportion accords with the change of the highest occupied molecular orbital (HOMO) energy and the entropy of cluster system. Moreover, the electronic structure study of the ground-state Fe3Al and Fe2CrAl clusters shows that the substitution of Cr atom for the Fe atom located at the next neighboring site of Al atom reduces localized electrons not only between Al atom and the next neighboring Cr atom, but also between Al atom and the nearest neighboring Fe atom. Although the substitution increases the plasticity and the magnetism of intermetallic compound, the stability of the system slightly decreases. Our theoretical results agree well with the experimental results.     

Relation between standard entropies of elements and electronic configurations

A close relationship has been found between the standard entropies of elements and their electronic configurations. Based on the positions of elements in the periodic table and the variation in the standard entropies of elements, the standard entropies of elements can be expressed as the sum of two functions:S ⁰=f(N) +f(E), whereS ⁰ is the standard entropy of an element,N the principal quantum number, andE the number of outermost electrons. And the specific formula isS ⁰ = 99.05N ^1/3 + [0.32(sp −4)⁴ -119.76] + [-56.56N ^1/3+ 0.70(sd ∼-7)² −42.12] + [−11.95 × 10⁻⁴(df-8)⁻⁴ -105.70], wheresp, sd, df are the numbers of the outermost electrons in thesp, sd, df regions of the periodic table, respectively. This formula helps reveal the essence of the standard entropies of elements and deepens our understanding of the thermodynamic characteristics of compounds.     

甲基修饰单壁碳纳米管的几何结构、束缚能和电子结构

采用brenner经验势通过计算甲基吸附在碳纳米管上吸附能的方法找到了甲基修饰单壁碳纳米管最稳定的几何结构，并且发现甲基吸附在单壁碳纳米管上吸附能随着碳纳米管的直径的增加而减少，最后运用从密度泛函紧束缚方法计算了甲基修饰碳纳米管的电子态密度，发现当甲基修饰碳纳米管后，碳纳米管在费米能级附近出现局域态，改变了碳纳米管的光电特性，因此，甲基修饰的单壁碳纳米管有可能成为制造纳米发光元器件重要原材料之一．     

几种BC2N超硬材料力学性能与电子结构的理论研究

本文用基于密度泛函理论(DFT)结合平面波方法的第一性原理研究了四种不同相的B-C-N的晶体结构、力学性能和电子结构.结果表明:c-BC2N,d-BC2N和t-BC2N的体弹模量大于400GPa,而cp-BC2N的体弹模量最小～380GPa.其原因在cp-BC2N相中仅有B—C键和C—N键,而不存在另外三种结构中都有的C—C和B—N键.拉伸时各个方向上都出现最大应力,则在剪切时至少有一个方向上不会出现最大应力,反之亦然.能带分析表明四种BC2N均具有直接跃迁型结构,Mulliken布居分析表明,C—N,C—B,B—N间存在电荷转移.     

团簇Y3O、Y3O-和Y3O+的几何和电子结构

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在LANL2DZ基组下,对团簇Y3O、Y3O^-、Y3O^ 的几何结构进行优化。结果表明,Y3O团簇的平衡构型都是四面体结构,具有Cs对称性。YsO的基态是两重态2^A′,Y3O^-的基态是三重态。A″,Y3O^ 的基态是单一态1^A′。计算得到的电子亲和能和电离能都与实验吻合。电荷分布和自旋密度分析表明团簇Y3O的性质主要取决于“碎块”Y3。     

几个初等几何命题的高等几何背景追踪

高等几何与初等几何之间有着十分密切的关系．在高等几何背景下（如完全四点形定理,共线四点的调和共轭,仿射不变量、配极原则、Brianchon定理、二阶曲线的射影理论等）可以编制出很多初等平面几何题．研究这个问题可以提高我们在高等几何观念下审视初等几何问题的能力．