MSi-,n-（M=Sc、Ti、V，n=8—16）幾何結(jié)構(gòu)及生長規(guī)律的理論研究.pdf

1、本文采用基于密度泛函理論的BLYP／DNP方法，認(rèn)真分析了MSi<,n>（M=Sc、Ti、V，n=8—16）團(tuán)簇的幾何結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性以及團(tuán)簇的電子結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步分析總結(jié)出了MSi<,n>團(tuán)簇的生長規(guī)律。 對于ScSi<,n>（n=8-16），當(dāng)n＜14時，團(tuán)簇趨向于形成籃狀結(jié)構(gòu)；當(dāng)n≥14時，由于硅原子的數(shù)目比較多，足夠?qū)c原子包圍起來而形成籠子結(jié)構(gòu)。而類富勒烯結(jié)構(gòu)的Sc@Si<,16>在眾多的同分異構(gòu)體中具有最低的能量。同時研

2、究發(fā)現(xiàn)：此種結(jié)構(gòu)是一個開殼層結(jié)構(gòu)，具有一個單位的自旋，它的絕熱親和能是3.323eV，所以Sc@Si<,16>團(tuán)簇很容易獲得電子，轉(zhuǎn)變成閉殼層的陰離子。 對于TiSi<,n>（n=8-16），當(dāng)n＜13時，團(tuán)簇的籃狀結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定；當(dāng)n≥13時，團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變，籠狀結(jié)構(gòu)由于具有更高結(jié)合能成為團(tuán)簇的最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。并且，這一結(jié)論與實驗中發(fā)現(xiàn)TiSi<,n>（n=13、15、16）團(tuán)簇與水的反應(yīng)能力大大降低是由于它們具有封閉的籠狀結(jié)構(gòu)相