內(nèi)摻金屬富勒烯Ce@C-,82-及其陰離子的幾何結(jié)構(gòu)與電子結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、　　本文采用基于第一性原理密度泛函理論方法對(duì)富勒烯C82和內(nèi)摻金屬富勒烯Ce@C82的幾何結(jié)構(gòu)，及C82、Ce@C82和[Ce@C82]-團(tuán)簇的電子結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行了分析。對(duì)于C82空籠而言，穩(wěn)定性因?qū)ΨQ性而異，順序?yàn)镃2＞Cs＞C2v＞C3v，且C2對(duì)稱性的同素異構(gòu)體相對(duì)于其他的3種同素異構(gòu)體，要穩(wěn)定的多。對(duì)于內(nèi)摻金屬富勒烯Ce@C82而言，穩(wěn)定性順序?yàn)镃2v＞Cs＞C3v＞C2，C2v和Cs結(jié)構(gòu)的該團(tuán)簇是相對(duì)比較穩(wěn)定的。在摻入稀土金屬原

2、子Ce之后碳籠的體積有略微的膨脹，且該原子的摻入能夠得到更穩(wěn)定的團(tuán)簇。　　Ce原子摻入后所產(chǎn)生的雜質(zhì)能級(jí)對(duì)費(fèi)米能級(jí)附近的能級(jí)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了較大影響；而陰離子團(tuán)簇和其對(duì)應(yīng)的內(nèi)摻金屬富勒烯Ce@C82相比，電子的加入對(duì)C2v和C3v結(jié)構(gòu)的整體態(tài)密度影響不大，而對(duì)Cs結(jié)構(gòu)的影響較大，且使得Ce原子的磁性完全淬滅。另外，Ce中4f態(tài)電子的存在會(huì)為內(nèi)摻金屬富勒烯Ce@C82帶來一些特殊的物理化學(xué)性質(zhì)。分析Mulliken電荷可知，Ce@C82中Ce