PtnRh38-n团簇电子结构及吸附性的密度泛函理论研究

铂、铑及其合金团簇因其催化活性受到广泛关注。为了深入了解Pt-Rh纳米团簇的结构和电子特性,使用密度泛函理论计算并确定了不同组分Pt_nRh_38-n团簇的最低能量结构。同时,在对其合金团簇结构研究后发现：Pt原子倾向于占据团簇表面,而Rh原子倾向于占据团簇内部,从而形成了Rh(核)-Pt(壳)结构。在此基础上,进一步研究了团簇对CO分子的吸附性,发现CO更倾向于吸附在Pt_nRh_38-n团簇表面的Rh原子上,根据电子态密度分析,其原因是费米能级附近的d电子贡献主要来自Rh原子。以上研究结果对于Pt-Rh中等尺寸合金团簇的结构形成、电子性质以及CO分子的吸附性能有了更加全面的认识,为双金属团簇的研究提供了理论依据。     

GenSimC5(n+m=2)团簇结构与电子性质的DFT研究

在密度泛函理论基础上,对GenSimC5(n m=2,0≤n,m≤2)团簇进行了全电子、从头算研究．优化结构和频率分析表明GeC5Ge、SiC5Si、GeC5Si团簇的基态都采取单重态的线性结构．结果证实了在这些二元或三元富碳团簇中,最强、最多的CC双键的形成主导团簇同分异构体的相对稳定性．     

“原子团簇”领域的辛勤耕耘者

2011年末,南京大学物理学院教授王广厚当选为中国科学院院士。他是国内最早开展原子团簇物理的实验和理论研究的科学家之一。他在国内率先翻译了"团簇"范畴,被学术界认可。从1992年起,他带领课题组自行设计和研制成功三代团簇实验装置,发展了可与平面工艺相兼容的低能团簇束流淀积技术,是国际上最早研究支撑团簇和团簇组装纳米结构的单位之一。     

FenO（n=3～13）团簇稳定结构和电磁特性的DFT计算

基于密度泛函理论,采用广义梯度近似下的交换关联泛函PW91和双数值极化函数基组DNP,对氧原子掺杂的铁团簇FenO（n=3～13）的稳定性和电磁特性进行了研究.相比于纯铁团簇Fen（n=3～13）,氧原子的掺入提高了团簇的结构稳定性和化学惰性;铁氧团簇的结合能随着原子数的增加而增加,除Fe10O外,团簇中氧原子的位置总是位于团簇的表面;通过计算FenO结合能的二阶差分发现,Fe6O,Fe9O,Fe11O团簇是相对稳定的幻数团簇,氧原子的加入使团簇的幻数发生了改变.在FenO团簇中总磁距与氧原子电荷转移的多少有关,当n＞7后,电荷转移量增加,磁距也随之增大.     

Mon（n=2-12）团簇的基态结构及其稳定性

从第一性原理出发,对Mon（n=2-12）团簇的最低能量结构和电子性质进行了研究．计算结果表明,Mon的最低能量结构可以看成是在Mon-1的基础上戴帽一个Mo原予生长而成．综合团簇的平均结合能和能隙可知,n=3,6,8,10时团簇的基态稳定性较高．     

镍小团簇的基态结构和能量

采用Gupta势来描述Nin团簇中原子之间的相互作用，用模拟自然界生物进化的遗传算法优化计算了Nin团簇（n=2-23）的基态结构和能量，给出了结构和能量随原子数目的变化规律，并讨论了其相对稳定性。     

关于理论研究铜微团簇的最佳方法分析

介绍了理论模拟计算铜微团簇的DFT方法、RECP模型和Gaussian软件。通过和MC方法的对比,分析得出在理论上模拟铜微团簇及其离子的结构和结合能方面,DFT方法是最合理和最精确的结论。还介绍了Gaussian软件的基组,分析对比后,认为选择SDD基组可以达到最佳优化的目的。     

密度泛函理论对FeBen(n=2～12)团簇结构和性质的研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似对FeBen（n=2～12）团簇的几何构型进行优化,在考虑了电子的自旋多重度的情况下对能量、频率和磁性进行了计算。结果表明,FeBen团簇的稳定结构可以通过在FeBen-1团簇上面戴帽铍原子生长而成;FeBen团簇最低能量结构的自旋多重度是1、3和5;当n=5、7、12时,Fe-Be键长的减小以及对称性的降低导致Fe原子的磁矩为零。通过对团簇电子性质的分析发现,掺杂Fe可以增强铍团簇稳定性：n=5、10是团簇的幻数。     

Al_nI(n=2～12)团簇结构与电子性质的理论研究

运用卡里普索结构预测程序方法并结合密度泛函理论,在B3LYP/GENECP基组水平上,研究了Al_nI(n=2¹2)团簇的平衡几何结构和电子性质.结果显示:A1_nI团簇的基态构型随着n的增加由平面结构向立体构型演化,形成了I原子的戴帽结构;I原子的掺杂使AI_nI团簇的稳定性增强.电荷分析指出I原子总是占据负电荷,并且I原子内部发生sp杂化.     

Hückel-Hubbard方法推广应用于只有一个S价电子元素的团簇

将Ｈｕｃｋｅｌ一Ｈｕｂｂａｒｄ方法推广应用于研究只有一个Ｓ价电子元素（用字母Ａ标记这类元素）的团簇．计算了结构为团簇的Ｓ价电子体系能量，并且计算出了Ａ３、Ａ４团簇的最稳定结构．