納米結(jié)構(gòu)及其相變的第一性原理計(jì)算研究.pdf

1、第一性原理的分子動(dòng)力學(xué)方法成為計(jì)算材料科學(xué)中研究原予分子尺度現(xiàn)象的重要工具，本文通過(guò)這一方法并結(jié)合新發(fā)展出的針對(duì)有限體系的等壓分子動(dòng)力學(xué)研究了碳納米管及硅團(tuán)簇在外壓下的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)了壓強(qiáng)導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)相變。對(duì)于碳納米結(jié)構(gòu)儲(chǔ)氫，我們提出了一種利用石墨層特殊結(jié)構(gòu)米束縛氫分子形成所謂的三明治結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)在一定的壓強(qiáng)下氫分子可以穩(wěn)定的且有序的存存于石墨層間。在團(tuán)簇結(jié)構(gòu)方面，我們通過(guò)第一性的動(dòng)力學(xué)模擬和優(yōu)化，預(yù)測(cè)了Au32在零溫基態(tài)時(shí)具有Ih高對(duì)稱

2、的籠子結(jié)構(gòu)，而在考慮了實(shí)際的實(shí)驗(yàn)溫度時(shí)，其穩(wěn)定結(jié)構(gòu)可能是一類內(nèi)部有3個(gè)金原子對(duì)稱性較低的類籠子結(jié)構(gòu)，并與實(shí)驗(yàn)的光電子譜相符。對(duì)于更大Au55表現(xiàn)為一種較為無(wú)序的結(jié)構(gòu)，而不是形成金屬55團(tuán)簇常有的I^密積結(jié)構(gòu)，同時(shí)也計(jì)算Au56—58的結(jié)構(gòu)，并與金的同族元素銀、銅進(jìn)行了比較?？傮w來(lái)看，金本身由于具有較強(qiáng)的相對(duì)淪效應(yīng)，其團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出一種趨向低近鄰數(shù)的特征，而不像普通金屬形成盡量密積的結(jié)構(gòu)。我們還通過(guò)第一性原理分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算討論了AlSi