摻雜鋁團(tuán)簇吸附碳氮原子性質(zhì)的研究.pdf

1、團(tuán)簇作為一門新興的交叉學(xué)科近年來引起人們的廣泛關(guān)注，特別是它奇異的光、電、磁、力學(xué)、化學(xué)等性質(zhì)吸引越來越多的研究者參與對其的研究。對團(tuán)簇的不斷研究對于幫助我們深入理解物質(zhì)從微觀到宏觀的變化規(guī)律具有十分重要的理論意義。團(tuán)簇的表面體積比比較大，因此團(tuán)簇的性質(zhì)與其相應(yīng)的塊體材料的性質(zhì)相差很大。人們通常把團(tuán)簇當(dāng)成是介于微觀原子、分子與宏觀固體物質(zhì)之間的新層次的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，也可以說，代表了凝聚態(tài)相的一個初始狀態(tài)。人們研究團(tuán)簇的其中一個目的就是試圖找

2、到能夠組裝符合人們期望的納米結(jié)構(gòu)模塊，因此問題的關(guān)鍵就是尋找到物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定同時之間相互作用很弱的納米模塊。一般情況下能夠作為這樣模塊的團(tuán)簇都是具有幻數(shù)結(jié)構(gòu)的團(tuán)簇。Al13團(tuán)簇是幻數(shù)團(tuán)簇，當(dāng)其吸附小分子時會導(dǎo)致本身的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)發(fā)生變化，對其的研究能夠幫助我們更好的了解團(tuán)簇的性質(zhì)及其表面的吸附性質(zhì)。
　　 利用基于第一性原理的密度泛函理論(DFT)對X@Al12(X=Al-，C，Si，P+)等幻數(shù)團(tuán)簇吸附氮原子和碳原子性質(zhì)進(jìn)行了

3、研究。分析了氮原子和碳原子在X@Al12表面的吸附位置，還分析了Al-N和Al-C鍵長，最高占據(jù)分子軌道與最低位占據(jù)分子軌道的能隙，吸附的結(jié)合能和電荷轉(zhuǎn)移等性質(zhì)。結(jié)果表明氮原子和碳原子都傾向于空位吸附。盡管X@Al12(X=Al-，C，Si，P+)性質(zhì)都很穩(wěn)定，但很大的結(jié)合能表明氮原子和碳原子都能穩(wěn)定地束縛在這些團(tuán)簇表面。但是由于中性的Al13團(tuán)簇不具有滿殼層的電子結(jié)構(gòu)，它對N和C的吸附性質(zhì)明顯不同于具有滿殼層電子結(jié)構(gòu)的X@Al12(X