基于密度泛函理論研究NiSi-,n-和Y-,n-Al團簇.pdf

1、隨著現(xiàn)代實驗技術的發(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簇的幾何和電子結構的全面微觀信息，因此理論研究成為獲得團簇結構信息最有效的途徑，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高的計算結果。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)團簇和Y<,n>Al(n=1～14)團簇的穩(wěn)定結構，相對穩(wěn)定性，能隙，電荷轉移以及磁性進行了系

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)團簇，在充分考慮自旋多重度的基礎上討論了這些團簇的生長行為，電子性質及其磁性，結果表明：NiSi<,n+1>的基態(tài)結構是在NiSi<,n>的基態(tài)結構上帶帽一個Si原子而得到；摻雜Ni原子提高了硅團簇的穩(wěn)定性；NiSi<,10>團簇的穩(wěn)定性在所有團簇中是最高的；當n=1，2時，團簇的自旋總磁矩為2μ<,B>，當n≥3時，團簇的磁性

3、消失，這可能與Ni原子內部較強的sp-d雜化以及Si原子內部的s-p雜化有關。 其次，我們選擇Al原子作為雜質原子，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)團簇的幾何構型，穩(wěn)定性，電子和磁性質。結果表明，除了Y<,9>Al團簇，Y<,n>Al團簇的最穩(wěn)定構型總體上與Y<,n+1>的基態(tài)構型相一致。摻雜Al原子增強了釔團簇的穩(wěn)定性。此外，所有不同尺寸的Y<,n>Al團簇中，Y<,12>Al