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《feb_n團簇論文:鐵和鈷原子摻雜硼團簇的密度泛函理論研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、FeB_n團簇論文:鐵和鈷原子摻雜硼團簇的密度泛函理論研究【中文摘要】文章利用密度泛函理論研究了FeBn(n≤15)團簇和CoBn(n≤19)團簇的幾何結構、電子性質(zhì)和磁性。第一章簡要介紹了團簇的一些基本情況。首先,簡單介紹了有關團簇的一些基本概念,淺談一下團簇研究的應用與發(fā)展前景,接著介紹了團簇研究的范疇及意義,最后,概括了本文在團簇研究中所做的工作和意義。第二章簡要介紹了密度泛函理論的基本框架和發(fā)展過程。首先,介紹了密度泛函理論的發(fā)展過程,從Thomas-Fermi模型,到Hohenberg-Kohn定理,再到Kohn-Sham方程,直到
2、最近的對密度泛函理論的各種修正。介紹了各種常用的交換相關泛函。介紹了基于密度泛函理論的Dmol3軟件和Gaussian軟件。第三章采用密度泛函理論中的廣義梯度近似(GeneralizedGradientApproximation,GGA)方法,對不同自旋多重度的FeBn(n≤15)團簇的平衡幾何結構、電子性質(zhì)和磁性進行了研究。團簇最低能量結構的平均結合能、二階能量差分和能隙均表明FeB3、FeB8、FeB12和FeB14團簇較相鄰團簇穩(wěn)定。團簇最低能量結構中Fe原子的d軌道和B原子的p軌道存在著明顯的雜化。團簇最低能量結構的總磁矩主要來自Fe
3、原子3d軌道的貢獻,且總磁矩隨團簇尺寸增大呈現(xiàn)奇偶振蕩。第四章采用密度泛函理論中的廣義梯度近似的方法對不同自旋多重度的CoBn(n≤19)團簇的平衡幾何結構、電子性質(zhì)和磁性進行了研究。隨著尺寸的增加,CoBn(n≤19)團簇最低能量結構從平面結構逐步演變?yōu)榱Ⅲw結構,Co從主團簇的外部向內(nèi)部轉移。團簇最低能量結構的二階能量差分表明CoB3、CoB7、CoB10、CoB12、CoB14和CoB16團簇較相鄰團簇穩(wěn)定。Co的摻雜增強了硼團簇的化學活性。最低能量結構中Co的d軌道和B的p軌道存在著明顯的雜化。當Co處于主團簇的外部時,Co的帶電量為正
4、,Co具有磁矩。當n≥13,Co處于主團簇的內(nèi)部時,Co的帶電量為負,Co的磁矩湮滅。團簇最低能量結構的總磁矩主要來自Co的3d軌道的貢獻?!居⑽恼縂eometricstructures,electronicpropertiesandmagnetismsofFeBn(n≤15)andCoBn(n≤19)clustershavebeenexploredusingdensityfunctionaltheory(DFT)methods.Inchapter1,wegiveabriefintroductiontoclusters.Firstly,w
5、eintroducethebasicconceptionofclusters.Wealsogiveasimpleintroductionofthereviewofthestudieshavingdoneonclusters.Secondly,weintroducethecategoryandresearchmeaningofclusters.Then,wesimplydescribetheresultsandpurposeofourworkonclusters.Inchapter2,thebasicconceptsandprogressofD
6、FTareintroduced.DevelopmentofquantumchemistrypromotestheestablishmentofDFT.Thomas-Fermimodelisthefirsttheoryusingdensityofelectronsasthemainvariable.TheoremofHohenberg-KohnisthefundamentofDFTandisdevelopedtoKohn-Shamequation,whichcanbeusedtoperformrealcalculations.Now,newco
7、rrectionsandextensions,togetherwithdevelopedexchang-correlationfunctionals,havemadeDFTmoreaccurateandsuitableformoresystems.Attheendofthischapter,weintroducetheDmol3andGaussiansoftware.Inchapter3,theequilibriumstructures,electronicpropertiesandmagnetismsofFeBn(n≤15)clusters
8、havebeeninvestigatedbygeneralizedgradientapproximation(GGA)ofdensityfunctionaltheo