Ti-,n-Ni-,m-團(tuán)簇穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和電磁特性的理論研究.pdf

1、鈦鎳形狀記憶合金具有豐富的相變和電子結(jié)構(gòu)特性，具有與生物體良好的兼容性，特別是具有優(yōu)異的形狀記憶功能而倍受關(guān)注。目前，在鈦鎳合金團(tuán)簇方面的研究相對(duì)較少。本文基于密度泛函理論的第一性原理，采用BLYP交換關(guān)聯(lián)函數(shù)和綴加極化函數(shù)的雙數(shù)值原子基組DNP，對(duì)鈦鎳混合小團(tuán)簇進(jìn)行全電子、自旋非禁制的計(jì)算。找到了Ni<,n>Ti(n≤7)、Ti<,n>Ni<,n>(n≤6)、Ti<,n>Nim(n≤4，m≤4)的最穩(wěn)定的幾何結(jié)構(gòu)，研究了其電磁特性，結(jié)

2、果表明： (1)對(duì)于Ni<,n>Ti(n≤7)研究表明：Ni<,2>Ti、Ni<,3>Ti穩(wěn)定結(jié)構(gòu)中鈦原子處于平面橋位，形成穩(wěn)定的鈦鎳鍵；Ni<,n>Ti(4≤n≤7)均是在Ni形成的多邊形表面上找到了摻雜鈦原子的穩(wěn)定位置。分別找到Ni<,3>Ti、Ni<,4>Ti的更低能態(tài)結(jié)構(gòu)：“爪”型C<,2v>結(jié)構(gòu)、C<,2v>四棱錐結(jié)構(gòu)。對(duì)平均結(jié)合能的分析說(shuō)明：鈦的摻入增強(qiáng)了鎳團(tuán)簇的穩(wěn)定性，其中Ni<,5>Ti具有較高的穩(wěn)定性。Mull

3、iken分析表明：鈦原子的加入，使Ni<,2>、Ni<,3>、Ni<,4>原有的磁性完全消失，與相同原子數(shù)目的Ni<,n>團(tuán)簇相比，Ni<,n>Ti(5≤n≤7)團(tuán)簇表現(xiàn)較弱的磁性。 (2)對(duì)于Ti<,n>Ni<,m>(n≤4，m≤4)團(tuán)簇，分別找到Ti<,3>Ni、Ti<,4>Ni、Ti<,3>Ni<,2>的更穩(wěn)定結(jié)構(gòu)：四面體C<,3v>結(jié)構(gòu)、三角雙錐C<,3v>，結(jié)構(gòu)、三角雙錐D<,3h>結(jié)構(gòu)。除Ti<,2>Ni，Ti<,4

4、>Ni之外，其余團(tuán)簇的基態(tài)都沒(méi)有磁性。Ti<,n>Ni<,m>(n≤4，m≤4)混合團(tuán)簇都傾向于具有較多鈦鎳成鍵的結(jié)構(gòu)，對(duì)于鈦比例較大的團(tuán)簇來(lái)講，鎳傾向于在以鈦原子組成骨架結(jié)構(gòu)的面心上生長(zhǎng)；對(duì)于鎳比例較大的團(tuán)簇來(lái)講，當(dāng)原子數(shù)目較小時(shí)鈦原子居于平面橋位置形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 (3)等比Ti<,n>Ni<,n>(n≤6)小團(tuán)簇，隨著原子數(shù)目的增加，團(tuán)簇的平均結(jié)合能(E<,ave>)單調(diào)下降，穩(wěn)定性加強(qiáng)。分別找到Ti<,2>Ni<,2>、T