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铜铝双金属团簇电子性质及铜金属团簇吸附自由基CH_2和CH_3性质的理论研究

作　者: 成西会
导　师: 丁大军；金明星
学　校: 吉林大学
专　业: 原子与分子物理学
关键词: 团簇结构 金属团簇 电子亲合能 电子性质 原子数 吉林大学 吸附能 自由基 电离能 理论计算
分类号: O561
类　型: 博士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


本文利用密度泛函理论方法,在B3LYP/LANL2DZ水平上研究了Cu掺杂Al团簇、Al掺杂Cu团簇及Cu和Al原子数目相同的双金属团簇的几何结构和电子性质。计算结果表明,Cu、Al组成的双金属团簇结构上也具有幻数效应的特征,Al6Cu-,Al7Cu,Al13Cu,Cu5Al,（CuAl）,（CuAl）2及（CuAl）5都是具有满壳层电子排布的幻数结构团簇,而电子性质的计算也证明上述团簇具有较低的电子亲合能,较大的最高占据轨道与最低未占据轨道间的能隙和较高的电离势。利用密度泛函理论研究了CH2和CH3自由基在Cun（n=1-6）团簇上的吸附情况,计算了随着金属团簇尺寸的变化吸附体系的性质。计算和比较了CH2和CH3吸附在Cu团簇上的吸附能;分析了团簇中电荷转移情况;对C-H键的振动情况进行分析并与金属表面的频率进行比较;计算和比较了C-H对称伸缩频率的软化（红移）情况。利用PBE1PBE/LANL2DZ方法计算了AunAgm-（n+m=2-4）团簇的光电子光谱,计算得到的团簇DOS（Density of States）与实验测量的光电子光谱吻合得很好,说明优化得到的团簇结构是合理的。

全文目录


提要  4-7
第一章 前言  7-19
  1.1 团簇的概念  7-8
  1.2 团簇的基本性质  8-9
    1.2.1 尺寸效应  8-9
    1.2.2 表面效应  9
  1.3 团簇的研究意义和前景  9-11
  1.4 简单金属团簇  11-13
  1.5 混合/掺杂团簇的研究  13-15
    1.5.1 混合/掺杂金属团簇的研究  14-15
    1.5.2 金属-非金属混合团簇的研究  15
  1.6 本论文的意义和内容  15-19
第二章 基础理论知识和计算方法  19-45
  2.1 理论基础  19-30
    2.1.1 分子体系的Schr(o|¨)dinger方程  19-20
    2.1.2 近似理论  20-23
      2.1.2.1 非相对论近似  21
      2.1.2.2 Born-Oppenheimer 近似  21-22
      2.1.2.3 轨道近似  22-23
    2.1.3 分子轨道的自洽场方法  23-24
    2.1.4 电子相关作用  24-27
    2.1.5 电荷密度分布与布居数分析  27-30
  2.2 密度泛函理论方法  30-39
    2.2.1 局域密度近似（LDA）泛函  32-33
    2.2.2 广义梯度近似（GGA）泛函  33-35
    2.2.3 杂化密度泛函  35-37
    2.2.4 赝势方法理论  37-39
  2.3 理论模型  39-45
    2.3.1 电子壳层  39-42
    2.3.2 原子壳层  42-45
第三章 铜铝双金属团簇结构及其电子性质的理论计算  45-87
  3.1 引言  45-47
  3.2 计算方法  47-48
  3.3 计算结果和讨论  48-84
    3.3.1 Al_nCu (n=1-15) 团簇  48-65
    3.3.2 Cu_nAl (n=1-12) 团簇  65-79
    3.3.3 (CuAl)_n (n=1-7) 团簇  79-84
  3.4 结论  84-87
第四章 CH_2和CH_3自由基在Cu_n(n=1-6) 金属团簇上的吸附性质研究  87-113
  4.1 引言  87-90
  4.2 计算方法  90-91
  4.3 计算结果  91-111
    4.3.1 构型优化  91-95
    4.3.2 吸附能与NPA电荷分布的计算  95-100
    4.3.3 频率分析  100-104
    4.3.4 C-H对称伸缩振动模式软化的研究  104-111
  4.4 结论  111-113
第五章 Au_nAg_m~- (n+m=2-4) 团簇光电子谱的计算  113-123
  5.1 引言  113-114
  5.2 计算方法  114-115
  5.3 Au_nAg_m~-(m+n=2-4) 团簇光电子光谱  115-120
  5.4 结论  120-123
第六章 结论与展望  123-127
参考文献  127-145
博士论文期间成果目录  145-147
致谢  147-149
摘要  149-152
Abstract  152-155
计算结果图表目录  155-157

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 分子物理学、原子物理学 > 分子物理学
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