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汞团簇结构与性质的理论研究

时间:2019-03-02 22:44来源:毕业论文
基于密度泛函理论,使用计算机模拟技术,研究汞团簇的结构与性质随团簇大小、电荷、受激态及等条件的变化规律,计算方法为使用Becke三参数杂化交换泛函和Lee-Yang-Parr(LYP)非局域相关

摘要团簇研究领域内,汞团簇是一个相对比较新兴的研究内容。本文基于密度泛函理论,使用计算机模拟技术,研究汞团簇的结构与性质随团簇大小、电荷、受激态及等条件的变化规律,计算方法为使用Becke三参数杂化交换泛函和Lee-Yang-Parr(LYP)非局域相关泛函的方法来解Kohn–Sham方程。结论是:n值较小的情况下,无论是电中性,还是正电性和负电性的汞团簇,其基态构型均为平面结构或者简单的立体结构; n值较大时,正电性和负电性的汞团簇基态构型多为简单的立体结构,电中性的汞团簇基态构型则出现较为复杂的空间立体结构。阳离子和阴离子汞团簇的电子结构的稳定性相近,电中性汞团簇的电子结构最不稳定,Hg6的电子结构在其团簇中最稳定。33555
毕业论文关键词:汞团簇 结构 稳定性
Abstract Mercury cluster is one of hot topics in cluster science since the Hg-Hg bond is somewhat covalent. We used computer simulation technology to study the geometrical and electronic structures of the Hgn±m (n = 3 ~ 7; m = 0, 1) clusters by using the density functional theory calculations at the B3LYP level. The conclusions are:
When n value is small, the structures of the clusters are either flat or simple three-dimensional no matter the clusters are electrically neutral, positive or negative. When n value is larger, most positive and negative clusters are simple three-dimensional structure, however, the neutral ones demonstrate complex geometries in three-dimension.
The stabilities of the cation and anion mercury clusters are similar. But the neutral mercury clusters are unstable with Hg6 being the most stable.

源`自*六)维[论*文'网www.lwfree.cn


 Key words: mercury clusters; structure; stability; density function theory
目  次
摘  要    I
Abstraction    II
目  次    III
1 绪论    1
1.1 选题的科学意义    1
1.2 选题的背景    2
1.3 国内外研究概况    2
2 计算方法    3
2.1 密度泛函理论    3
2.1.1 波恩-奥本海默近似    3
2.1.2 单电子近似理论    3
2.1.3 Hohenberg-Kohn定理    4
2.1.4 Kohn-Sham方程    4
2.2 基组    5
2.2.1 劈裂价键基组    5
2.2.2 极化基组    5
2.2.3 弥散基组    5
2.2.4 赝势基组    5
3 汞团簇的结构和性质    5
3.1 前言    5
3.2计算方法    6
3.3 结果与讨论    7
3.3.1 稳定几何结构    7
3.3.2 相对稳定性    11
3.3.3电子结构    14
3.4 结论    16
1 绪论
1.1选题的科学意义
原子和分子的团簇状态简称为团簇,是一定数目的原子,分子的非刚性聚集体,其尺寸在原子、分子与宏观层面的固态物质之间。团簇的大小大约在0.1 nm 到100 nm 之间,随着原子数变化其物理化学性质也发生改变。团簇的性质不同于原子和分子,也不同于宏观物质,故其性质需要专门的手段进行研究。因此,团簇被人们看成是各种物质由原子、分子向大块物质转变的过渡状态,因此团簇的研究可以在凝聚态物质性质的研究中起到很大的作用。特殊的结构使团簇有很多特殊的性质: 作为近年研究领域的一个热点,它除了可以帮助人们理解纳米材料以及纳米聚合材料的原型外,还展现出一些不同于原子和宏观物质的有趣性质。而且在团簇物理中存在一个明显的目的,就是弄清楚在什么时候以及什么条件下,团簇的某些性质已经开始向块体转变,这样可以更好的理解和掌握块体的行为。正是因为这些原因,在过去二三十年,关于团簇的实验和理论研究显著增多。不论所含原子多少,原子团簇都具有且随尺度和带电性演变的独特的磁学、电学和化学行为,团簇相对与普通宏观性质物质的差异性来自于结构上的不同,其结构是由局域化学键决定的,普通宏观物质是由长化学键决定的。[1,2] 汞团簇结构与性质的理论研究:http://www.lwfree.cn/huaxue/20190302/30718.html
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