基于密度泛函理論研究NiSi-,n-和Y-,n-Al團(tuán)簇.pdf

1、隨著現(xiàn)代實驗技術(shù)的發(fā)展，越來越多的納米簇被成功研制出來，但無法從實驗上獲得這些團(tuán)簇的幾何和電子結(jié)構(gòu)的全面微觀信息，因此理論研究成為獲得團(tuán)簇結(jié)構(gòu)信息最有效的途徑，尤其是基于密度泛函理論的計算，可以對中等尺寸的體系得到精確度相當(dāng)高的計算結(jié)果。因此，本文基于第一性原理，利用密度泛函理論中的廣義梯度近似(GGA)方法，對NiSi<,n>(n=1～13)團(tuán)簇和Y<,n>Al(n=1～14)團(tuán)簇的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，相對穩(wěn)定性，能隙，電荷轉(zhuǎn)移以及磁性進(jìn)行了系

2、統(tǒng)的研究。 首先，利用密度泛函理論中的廣義梯度近似(GGA)系統(tǒng)研究了NiSi<,n>(n=1～13)團(tuán)簇，在充分考慮自旋多重度的基礎(chǔ)上討論了這些團(tuán)簇的生長行為，電子性質(zhì)及其磁性，結(jié)果表明：NiSi<,n+1>的基態(tài)結(jié)構(gòu)是在NiSi<,n>的基態(tài)結(jié)構(gòu)上帶帽一個Si原子而得到；摻雜Ni原子提高了硅團(tuán)簇的穩(wěn)定性；NiSi<,10>團(tuán)簇的穩(wěn)定性在所有團(tuán)簇中是最高的；當(dāng)n=1，2時，團(tuán)簇的自旋總磁矩為2μ<,B>，當(dāng)n≥3時，團(tuán)簇的磁性

3、消失，這可能與Ni原子內(nèi)部較強的sp-d雜化以及Si原子內(nèi)部的s-p雜化有關(guān)。 其次，我們選擇Al原子作為雜質(zhì)原子，利用密度泛函理論中的廣義梯度近似(GGA)系統(tǒng)研究了Y<,n>Al(n=1～14)團(tuán)簇的幾何構(gòu)型，穩(wěn)定性，電子和磁性質(zhì)。結(jié)果表明，除了Y<,9>Al團(tuán)簇，Y<,n>Al團(tuán)簇的最穩(wěn)定構(gòu)型總體上與Y<,n+1>的基態(tài)構(gòu)型相一致。摻雜Al原子增強了釔團(tuán)簇的穩(wěn)定性。此外，所有不同尺寸的Y<,n>Al團(tuán)簇中，Y<,12>Al