导读:本文包含了硅团簇论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:结构,亲和,电子,几何,密度,基态,光电子。
硅团簇论文文献综述
李小军,毛俊,任宏江[1]（2019）在《锌掺杂硅团簇ZnSi_n(n=2～8)及其氢化物的几何结构和稳定性》一文中研究指出运用杂化密度泛函理论(DFT)方法在B3LYP/6-311+G~*水平上,研究了ZnSi_n(n=2～8)及其氢化H_mZnSi_n(m=1～2,n=2～8)团簇的几何结构和稳定性。通过理论计算,确定了锌掺杂和氢化团簇的基态结构和几种低能异构体。研究结果发现:掺杂ZnSi_n团簇的大部分结构都是立体构型。当在团簇表面吸附1H和2H时,其结构骨架与ZnSi_n团簇基本保持一致,同时氢原子优先吸附在团簇表面的硅原子上。平均键能的分析揭示了H_1ZnSi_n团簇具有较高的相对稳定性;根据解离能计算表明,H_2ZnSi_n团簇的脱2H解离能(D_e~4(n)=E(ZnSi_n)+2E(H)-E(H_2ZnSi_n))最大,说明其在团簇表面吸附2H原子能够提高团簇的化学稳定性。此外,HOMO-LUMO能隙(GAP)计算结果也发现,当3≤n≤6时,计算得到GAP(H_2ZnSi_n)>GAP(H_1ZnSi_n)>GAP(ZnSi_n),表明H_2ZnSi_n团簇具有较大的HOMO-LUMO能隙,其化学稳定性更高,该结果与H_2ZnSi_n团簇的脱2H解离能相一致。(本文来源于《材料科学与工程学报》期刊2019年05期）
张彦芃[2]（2019）在《稀土金属铒（Er）掺杂硅团簇结构及性质研究》一文中研究指出硅作为现代工业的主要材料受到广泛关注,拥有极其重要的研究价值。纯硅团簇本身并不稳定,将稀土金属铒掺杂其中可以提高其稳定性,改善团簇的光化学活性的同时还能保留磁性。表现出新性质后的团簇便可以作为新颖自组装材料的构建单元,成为具有特定功能的新型可设计材料。论文采用PBEPBE,B3LYP和TPSSh叁种不同的密度泛函方法结合大基组在ABCluster全局搜索确定出能量较低初始构型的基础上优化出在ErSi_n(n=3-10)及其阴离子的基态结构,使用加弥散函数的大基组预测了它们的解离能、电子亲和能、HOMO-LUMO能隙、电荷分布和磁矩等性质,并模拟了光电子能谱图。结果表明:(1)ErSi_n(n=3-10)中性团簇的基态结构为取代结构。n=3-6时,阴离子团簇的基态结构与中性团簇的基态结构一致;从n=7开始ErSi_n~-的基态结构与中性团簇的基态结构不同。ErSi_n(n=3-10)中性团簇的基态结构除ErSi_4外,均为叁态,其中ErSi_4中性团簇的基态结构为五态。ErSi_n(n=3-10)阴离子团簇的基态结构为四态。(2)解离能分析表明ErSi_5、ErSi_8、ErSi_5~-和ErSi_9~-较为稳定。(3)通过分析HOMO-LUMO能隙,除了n=3,掺杂Er原子提高了Si_n(n=3-10)的光化学活性强。其中ErSi_4、ErSi_6和ErSi_9具有相对较好的光化学活性。(4)自然布局分析表明,ErSi_n(n=3-10)中性及其阴离子团簇的总磁矩主要由Er原子提供。(5)报道了ErSi_n(n=3-10)团簇的电子亲合能,垂直电子解离能和模拟光电子能谱。采用TPSSh和B3LYP两种杂化密度泛函方法结合大基组优化出ErSi_n(n=11-21)中性团簇的基态结构,预测了团簇的解离能、HOMO-LUMO能隙、电荷分布和磁矩等性质。结果如下:(1)TPSSh方法下,从n=18开始ErSi_n(n=11-21)中性团簇的基态结构由取代结构过渡为内嵌的笼形结构;而在B3LYP方法下,从n=16开始ErSi_n(n=11-21)中性团簇的基态结构由取代结构过渡为内嵌的笼形结构。(2)通过结合能、二阶能量差分以及解离能分析,ErSi_(18)和ErSi_(20)中性团簇较为稳定。(3)HOMO-LUMO能隙分析表明,除了n=13和16,掺杂Er原子提高Si_n(n=11-21)的光化学活性。ErSi_(20)的HOMO-LUMO能隙数值较低,光化学活性较好。(4)自然布局分析表明,ErSi_n(n=11-21)中性团簇的总磁矩主要由Er原子提供,并且基态结构由取代结构过渡为笼型结构后,ErSi_n(n=11-21)中性团簇的磁性加强。(本文来源于《内蒙古工业大学》期刊2019-06-01）
张丙文[3]（2019）在《过渡金属掺杂硅团簇及新型二维材料的预测与研究》一文中研究指出自从富勒烯以及石墨烯被发现以来,自组装纳米材料以及二维材料逐渐进入人们的视野,并在近十几年来引起广泛的研究。不同于叁维晶体材料,低维材料往往表现出不同于体相的新奇性质。在未来的纳米器件、自旋电子学、催化等领域有着广阔的应用前景。随着工业技术的发展,人们对纳米尺度的器件需求变得越来越高,因此寻找稳定并具有优良特性的自组装团簇,变得越来越重要。此外,人们对于新型的二维材料的探索也在如火如荼的进行。近年来人们在二维材料的探索中取得了巨大的进步和发展。在石墨烯启发下,人们慢慢将研究热点从Ⅳ族二维材料拓展到多元二维材料,尤其是过渡金属碳化物,过渡金属氮化物以及过渡金属硼化物的广泛研究。实验和理论上发现越来越多的二维材料可以稳定存在,甚至可以实现对电子结构的人工调控。因此,继续寻找新型的二维材料,探索其新奇的物理化学性质,并对其进行人工调控依然是近年来的一个研究热点。本文研究内容如下:(1)双过渡金属内嵌Si团簇Ti2Sin(n=3-24)的几何结构演化和电子结构的研究。我们使用遗传算法结合密度泛函理论,系统地研究了Ti2Sin(n=3-24)的几何结构和电子结构以及磁性。通过遗传算法的全空间搜索,计算了从n=3到n=24的基态以及11个亚稳态。其中我们主要针对每个构型中能量最低的叁个结构,来分析其几何对称性和稳定性以及电子结构和磁性。结合平均结合能、Si原子嵌入能和二阶差分能可以得到如下结论,Ti2Si4是最稳定的结构,它在Ti2Sin(n=3-24)的尺寸范围内具有最高的Si嵌入能以及二阶差分能,而且能隙也最大。其次比较稳定的是Ti2Si13、Ti2Si21、Ti2S15和T2Si7。通过对比可以发现,在小尺寸中,主要决定团簇稳定性的是几何结构,如Ti2Si4具有D4h的对称性,Ti2Si7具有C2v的对称性。随着尺寸的增长,电子壳层逐渐占据了主要因素,如Ti2Si15和Ti2Si21团簇,它们分别具有68和92电子。对于团簇的结构演化,我们可以发现,当n>21时团簇的稳定性开始变弱,说明团簇在Ti2Si21时趋于饱和。而且基本形成了封闭的Si笼。双过渡金属内嵌Si笼可以明显的增强其稳定性,为制备新型纳米材料提供了一种可行思路。(2)基于反对称车轮结构的Si12团簇中叁过渡金属内嵌后的结构和磁性研究。我们讨论了 3个过渡金属掺杂Si12团簇的混合团簇情况。通过遗传算法结合密度泛函原理搜索出Tm3Si12的基态。除了Sc3Si12之外,其他基本保持在六边形反对称棱柱的车轮结构,叁个过渡金属原子位于轮轴处。Ti3Si12是反铁磁态的,而V3Si12,Cr3Si12和Mn3Si12都是亚铁磁态的。其中Mn3Si12的结构有较大的扭曲,对称性降低。在对其阴离子和阳离子的研究后发现Mn3Si12具有非常明显的磁性转变,在磁性器件方面有着很高的潜在应用价值。对于两种元素掺杂的情形,我们发现,经过遗传算法搜索,也基本能够保持在车轮结构的构型。而且大部分都呈现出亚铁磁态。而VTi2Si12,CrTi22Si12和MnCr2Si12的团簇构型会随着电荷的得失发生磁性变化。在我们列出所有的团簇构型的能隙后发现一个有趣的规律,60个价电子具有非常好的化学稳定性,这给超原子模型提供了一个新的图像。(3)新型过渡金属碳化物的预测、电子结构、应用、以及电子结构的调控。预测了3种二维过渡金属碳化物,结构都属于正交晶系,过渡金属是6配位与C原子成键,C原子属于4配位与过渡金属成键。通过声子谱的计算证明了3种过渡金属碳化物的稳定性。通过分子动力学模拟,其中MnC2大致能稳定在300 K以下,VC2和V1/2Mn1/2C2则至少能稳定在1000 K以下。其中MrnC2为近邻反铁磁,且能带中有Dirac电子态,其电子费米速度约为5.37 × 105 m/s显示出较好的输运性质。对于V2和V1/2Mn1/2C2体系没有磁矩。VC2、V1/2Mn1/2C2和MnC2的面内杨氏模量分别为70.8N/m,83.7 N/m和73.6 N/m。通过对VC2和V1/2Mn1/2C2吸附Li原子的研究,我们可以发现,这两种过渡金属碳化物具有优异的吸附性能以及较低的扩散能垒,有一定的Li离子电池领域的应用前景。对于过渡金属碳化物的表面钝化,我们发现通过F或者O原子在VC2和V1/2Mn1/2C2表面钝化后会产生磁相变。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-01）
李沐能[4]（2019）在《基于DFT方法计算硅团簇的稳定结构及性质研究》一文中研究指出本文基于DFT(密度泛函理论)中的B3LYP泛函和6-31G(d)高斯型分子轨道基组得到了Si_mX_n(X=H、OH、CH_3、O)团簇的一系列稳定结构,并对其相关光学和磁学性质进行了研究,为进一步硅团簇表面功能化的液体或纳米颗粒的微环谐振腔传感器的模式研究提供了可能。主要包括以下内容:计算了混合型硅团簇的基态结构、态密度分析、自然键轨分析、HOMO-LUMO、UV-Vis光谱发现混合型硅团簇暴露在氧气、水、乙醇蒸气的环境下,其表面有可能形成的稳定结构是Si=O双键的形式,考虑到这些混合型硅团簇不具有非常高的对称性,我们用合适大小的团簇作为研究对象,这样来模拟硅团簇表面结构对其性质的影响能大大的缩短我们的计算时间。基态结构的相互作用能SiO(-9.78eV)<SiOH(-4.77eV)<SiCH_3(-3.78eV)<SiH(-3.66eV)和键长SiO(1.5440?)>SiOH(1.5006?)>SiCH_3(1.4957?)>SiH(1.4926?)表明混合硅团簇的表面结构具有Si=O双键结构。态密度分析得到的能隙E_g次序为SiO(3.64eV)<SiOH(6.50eV)<SiCH_3(7.39eV)<SiH(7.76eV),能隙越小说明受激辐射越有可能发生,因此也证实了Si=O双键结构可能是激发后的硅团簇的表面结构。用自然键轨分析得到了不同官能团饱和的硅团簇的电荷分布情况,从电子云分布发现Si=O双键结构的电子转移最强,同时也说明Si=O双键结构在团簇表面存在的可能性较大。HOMO能量次序为EHOMO~(SiO)(-6.98eV)>EHOMO~(SiOH)(-7.13eV)>EHOMO~(SiCH)3(-7.46eV)>EHOMO~(SiH)(-7.78eV)。HOMO能量越高说明该团簇活跃性高,越有可能在激光辐照下发出荧光,这为该结构可能存在光辐照下发出荧光的硅团簇表面提供了理论支持。偶极距计算表明,具有Si=O双键结构的团簇偶极距最大,这与该结构最大的相互作用能一致。此外,基于上述方法还对不同官能团饱和的硅团簇进行了研究。另一方面,可以利用此团簇的表面化学键和其他具有某种特定功能团的分子键合,实验对特定分子的检测。该文使用时域有限差分算法对微环腔内覆盖高折射率的内嵌硅团簇的二氧化硅薄膜的环形谐振腔的液体折射率传感和颗粒传感进行了理论建模和仿真,结果表明此微环谐振腔的共振波长随腔内物质折射率的升高而增加,腔内物质折射率为1.48时的灵敏度为28.5 nm/RIU(折射率单位),对应的实验灵敏度为22nm/RIU,腔内物质折射率增大到1.715对应的最大灵敏度为88.8 nm/RIU。把此微环谐振腔应用于3微米的单颗粒模型检测,考虑此颗粒的本征模式和颗粒散射光与无颗粒时微环腔内形成的驻波耦合,原有的共振模式发生劈裂,利用此方法对纳米颗粒的大小和数量进行了检测,模拟结果和设计颗粒的大小和数量符合很好。上述研究为微环谐振腔的液体传感和特定的纳米颗粒的传感器设计和制备提供了较好的参考价值,为进一步研发单颗粒多颗粒,甚至单原子检测提供了可能。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01）
阮文,刘绥红,宋红莲,金仕显[5]（2018）在《Mg掺杂硅团簇MgSi_n(n=1～10)的结构和电子性质研究》一文中研究指出运用杂化密度泛函B3LYP理论方法,在6-311+G(d,p)基组水平上对MgSin(n=1~10)多种低能异构体进行优化,获得了各个尺寸下团簇的最低能量结构,并研究MgSin(n=1~10)的结构特点和电子性质.结果表明单个镁原子掺杂硅可得到稳定的二元掺杂团簇.(本文来源于《四川大学学报(自然科学版)》期刊2018年03期）
冯宇通[6]（2017）在《密度泛函理论研究镨掺杂硅团簇的结构和性质》一文中研究指出在硅团簇中掺杂稀土金属元素不仅可以提高硅团簇的稳定性,还可以表现出磁性等新的性质。稀土金属-硅团簇可以作为新的功能材料的构建单元,在新材料设计领域中有着极为重要的价值。本文采用不同的密度泛函方法,分别系统地研究了稀土金属镨掺杂的硅团簇Pr Si_n(n=3–9)及其阴离子和Pr Si_n(n=10–21)中性分子的结构和性质。在B3LYP,PBE0和m PW2PLYP水平下结合aug-SEG/ECP基组,对Pr Si_n(n=3–9)中性分子及其阴离子的几何结构和性质如绝热电子亲和能,模拟的光电子能谱,稳定性,HOMO-LUMO能隙,电荷转移和磁性进行了详细研究。研究结果表明含有MP2相关函的双杂合m PW2PLYP方法可以准确地预测Pr原子掺杂硅团簇的基态结构和性质,具体结果如下:(1)从n=7开始,Pr Si_n(n=3–9)阴离子团簇的基态结构不属于取代结构。中性的基态结构结合一个电子后,基态结构中额外的电子效应非常强烈。Pr Si3-,Pr Si6-和Pr Si8-团簇的基态结构不同于其中性团簇。(2)预测的Pr Si_n(n=3–9)的电子亲合能的平均绝对误差仅为0.05 e V。最大误差为0.10 e V。(3)实验的光电子能谱与理论模拟结果一致,表明预测的Pr Si_n-(n=4–9)团簇的基态结构是可信的。(4)根据模拟光电子能谱和理论计算的电子亲合能,我们重新分配了PrSi_4~-的实验光电子能谱,得到了PrSi_4~-电子亲合能的实验值为2.0±0.1 e V,不是1.6±0.1 e V。(5)计算了从Pr Si_n断裂出Pr原子的断裂能。(6)HOMO-LUMO能隙表明掺杂稀土原子能明显提高硅团簇的光化学反应性,但提高的光化学反应性效应不如Eu和Sm原子掺杂在硅团簇中的好。(7)自然布居分析表明中性Pr Si_n及其阴离子中(除Pr Si3外)其4f电子参与成键,但Pr原子的磁性没有消失,Pr Si_n的大部分磁性由Pr原子提供。在B3LYP和PBE0水平下结合SEG/ECP基组,系统地研究了Pr Si_n(n=10–21)中性分子的几何结构和性质。研究结果表明:(1)由Si原子的cc-p VTZ和cc-p VDZ基组进行构型优化后获得的基态结构相同。(2)从n=20开始,Pr Si_n基态结构预测为内嵌的笼形结构,即Pr Si20为Pr Si_n最小笼型基态结构。(3)稳定性分析的结果表明Pr Si11,Pr Si13,Pr Si16和Pr Si20比其它团簇更稳定,特别是Pr Si20构型。(4)HOMO-LUMO能隙分析表明,在纯Si_n(n=10–21)团簇中掺杂Pr原子可提高团簇的光化学敏感性,尤其是Pr Si20结构。(5)电荷转移和磁性分析可以看出,Pr Si_n的大部分磁性由Pr原子提供,形成笼形结构时磁性并没有消失。Pr原子的4f电子参与成键,它的一个电子从4f轨道转移到5d轨道。在非笼形团簇中,Pr原子是电子供体;当形成笼形结构时,Pr原子是电子受体。Pr Si20结构中的Pr原子与硅团簇之间的成键性质本质上为离子键,且成键作用非常强。(本文来源于《内蒙古工业大学》期刊2017-06-01）
侯立媛[7]（2017）在《密度泛函理论研究钬掺杂硅团簇的结构和性质》一文中研究指出在硅团簇中掺杂稀土金属元素,不但能使硅团簇的稳定,而且还能作为一种拥有新特性(包括磁性、光学性质、自旋电子和催化性等)的功能纳米材料的基元,在新材料的设计领域中发挥着重要作用。本文主要以镧系稀土金属钬(Ho)掺杂硅团簇HoSi_n(n=3-20)为研究对象,采用不同的密度泛函方法研究了其结构与性质的变化。对于小分子HoSi_n(n=3-9)及其阴离子体系,采用PBE,PBE0,B3LYP和mPW2PLYP四种密度泛函方法结合相对论效应的小核赝势基组(ECP28MWB)和cc-pVTZ基组得出以下结论:(1)含有MP2相关函的双杂合mPW2PLYP方法最能准确地预测HoSi_n(n=3-9)的基态结构和性质。对于中性分子预测的基态结构是六重态,且都是取代结构(除了n=7)。对于阴离子预测的基态结构都是五重态。(2)mPW2PLYP方法预测的电子亲合能与实验值能够很好地符合,模拟的HoSi_n?(n=5–9)的光电子能谱和实验光电子能谱也很好地符合。(3)从HoSi_n断裂出Ho原子的断裂能在n=4和n=7时为局域最小值,在n=5和n=8时为局域最大值。(4)HOMO-LUMO能隙表明掺杂稀土原子能明显提高硅团簇的光化学反应性。(5)自然布局分析表明HoSi_n(n=3-9)及其它们的阴离子的磁性主要由Ho原子提供,尽管Ho原子的4f电子参与成键,但是Ho原子的磁性并没有消失。对于大分子HoSi_n(n=10-20)体系,采用B3LYP和PBE0两种密度泛函方法结合cc-PVDZ基组和小核相对论基组(ECP28MWB)得出以下结论:(1)当n=10-15时,HoSi_n被预测的基态结构是四重态的取代结构。当n=16-20时,HoSi_n被预测的基态结构为六重态的内嵌笼形结构,并且HoSi16为最小笼型基态结构。(2)从相对稳定性来看,HoSi13,HoSi16,HoSi18和HoSi20比其他团簇更稳定。(3)硬度分析表明将Ho原子掺杂到Sin团簇中能够提高其光敏感型,特别是HoSi20。(4)从电荷转移来看,对于HoSi_n(n=10-15)非笼形结构,电荷是从Ho原子转移到Sin团簇,Ho是电子供体。对于HoSi_n(n=16-20)笼形结构,转移方向是相反的,Ho是电子受体。(5)磁性分析表明HoSi_n团簇的大部分磁性由Ho原子提供,形成笼形结构时磁性并没有消失。对于HoSi_n(n=16-20)笼形结构,4f电子发生变化,参与成键。而且HoSi_n(n=16-20)团簇的总磁矩增加了。(6)笼形的HoSi16由于高化学稳定性和相对稳定性,最适合作为新型高密度磁存储器纳米材料的构建基元。完全笼形的HoSi20团簇由于高相对稳定性和光敏感性,最适合作为新型光学和光电光敏纳米材料的构建基元。(本文来源于《内蒙古工业大学》期刊2017-06-01）
苏明智[8]（2017）在《铝硅团簇的结构、稳定性及电子性质的理论研究》一文中研究指出本论文利用遗传算法(GA)结合半经验量子化学方法(AM1和PM3)对Al_nSi_m(n=3,5,m≤3;n=4,m≤4)团簇和20、28价电子体系带电团簇的低能异构体进行了全局搜索,并用密度泛函理论PBE0和B3LYP对异构体进一步优化,从而确定了最稳定结构,最后对其电子结构进行了分析。结果表明,GA+AM1/PM3方法不仅给出了文献中报道过的结果,还得出了新的低能结构。Al_nSi_m团簇存在多个能量相近的低能异构体,表明其势能面平缓。团簇的几何结构在原子数为6时从平面向非平面转变,原子数为6和7的团簇以八面体为基本单元,原子数为8时团簇的几何结构呈扁平状,其能量比文献中报道的结构要低;同时,对团簇中的键长进行统计发现Si-Si键长在2.35~2.50?之间,比Si-Al键和Al-Al键要短。对团簇的稳定性分析表明,Al_nSi_m团簇的稳定性随掺杂Si原子数的增多而增强,意味着Si原子的掺杂提高了Al团簇的稳定性;含有20个价电子的幻数团簇Al_4Si_2,Al_3Si_3~+和Al_5Si~-以及含有28个价电子的非幻数团簇Al_4Si_4和Al_5Si_3~-具有较大的HOMO-LUMO能隙,表现出强稳定性。电荷分布的结果显示,Al原子向Si原子转移电荷,Si原子上电荷数量的大小强烈依赖于邻近的Al原子数目。对Al_nSi_m团簇的部分态密度,价分子轨道以及电子局域函数的分析发现,Al_nSi_m团簇中价电子分布在整个团簇周围,形成类似金属团簇的壳层结构,符合凝胶模型理论,其中Al_4Si_2,Al_3Si_3~+和Al_5Si~-团簇的突出稳定性是由于其20个幻数价电子形成闭合的1S~21P~62S~21D~(10)电子壳层结构,而28电子体系的Al_4Si_4和Al_5Si_3~-团簇的强烈稳定性是由于几何结构的畸变导致P,D,F能级的分裂。掺杂非金属元素硅的Al_nSi_m团簇表现出金属团簇的特征。(本文来源于《西北师范大学》期刊2017-05-01）
卢胜杰,徐西玲,许洪光,郑卫军[9]（2016）在《铌原子掺杂硅团簇的结构演化和电子性质:光电子能谱和理论计算》一文中研究指出过渡金属掺杂硅半导体团簇不仅使得它们化学性质稳定,并且展现出不同于纯硅半导体团簇的一些特殊的物理和化学性质,例如尺寸选择性,较大的HOMO-LUMO gap,可调控的光、电和磁性。~([1,2])通过负离子光电子能谱结合从头算发现,NbSi_~3-7)~-中铌原子均以盖帽的形式与硅团簇结合形成加成结构;对于NbSi_(8-10)~-,铌原子与硅团簇结合形成半包笼状结构;Nb Si-11是铌原子形成包笼型结构的阈值尺寸;NbSi_(12)~-是一个具有D6h高对称性的六棱柱笼状结构。对于NbSi_(3-12)~-团簇,铌原子倾向于占据高配位的位置,也就是说铌原子更倾向于与硅原子成键,这也许能解释为什么NbSi_(12)~-能够形成D6h高对称性的六棱柱笼状结构。根据NPA电荷分析,铌原子上全部带有负电荷;由于NbSi_(11-12)~-团簇是笼状结构,从硅团簇向铌原子电荷转移明显增加,在NbSi_(12)~-团簇时达到最大值-3.553 e。分子轨道分析表明,离域的Nb-Si相互作用加强了Nb-Si键,从而使得D6h对称性的六棱柱结构稳定存在。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十四分会：化学动力学》期刊2016-07-01）
卢胜杰,许洪光,郑卫军[10]（2015）在《铌原子掺杂的硅团簇:光电子能谱和密度泛函理论研究》一文中研究指出先前的研究表明VSi_(12)是一个具有D_(6h)高对称性的正六棱柱结构,并且可以作为团簇组装纳米材料的结构单元。~(1-3)但是,对于同族元素Nb原子掺杂的硅团簇的几何结构和电子性质还不是很清楚,因此,我们通过质量选择的阴离子光电子能谱结合密度泛函理论计算研究了Nb原子掺杂的硅团簇。结果表明,NbSi_(12)也是一个具有D_(6h)高对称性的正六棱柱结构(见图1),此外,(本文来源于《第十四届全国化学动力学会议会议文集》期刊2015-08-21）
硅团簇论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
硅作为现代工业的主要材料受到广泛关注,拥有极其重要的研究价值。纯硅团簇本身并不稳定,将稀土金属铒掺杂其中可以提高其稳定性,改善团簇的光化学活性的同时还能保留磁性。表现出新性质后的团簇便可以作为新颖自组装材料的构建单元,成为具有特定功能的新型可设计材料。论文采用PBEPBE,B3LYP和TPSSh叁种不同的密度泛函方法结合大基组在ABCluster全局搜索确定出能量较低初始构型的基础上优化出在ErSi_n(n=3-10)及其阴离子的基态结构,使用加弥散函数的大基组预测了它们的解离能、电子亲和能、HOMO-LUMO能隙、电荷分布和磁矩等性质,并模拟了光电子能谱图。结果表明:(1)ErSi_n(n=3-10)中性团簇的基态结构为取代结构。n=3-6时,阴离子团簇的基态结构与中性团簇的基态结构一致;从n=7开始ErSi_n~-的基态结构与中性团簇的基态结构不同。ErSi_n(n=3-10)中性团簇的基态结构除ErSi_4外,均为叁态,其中ErSi_4中性团簇的基态结构为五态。ErSi_n(n=3-10)阴离子团簇的基态结构为四态。(2)解离能分析表明ErSi_5、ErSi_8、ErSi_5~-和ErSi_9~-较为稳定。(3)通过分析HOMO-LUMO能隙,除了n=3,掺杂Er原子提高了Si_n(n=3-10)的光化学活性强。其中ErSi_4、ErSi_6和ErSi_9具有相对较好的光化学活性。(4)自然布局分析表明,ErSi_n(n=3-10)中性及其阴离子团簇的总磁矩主要由Er原子提供。(5)报道了ErSi_n(n=3-10)团簇的电子亲合能,垂直电子解离能和模拟光电子能谱。采用TPSSh和B3LYP两种杂化密度泛函方法结合大基组优化出ErSi_n(n=11-21)中性团簇的基态结构,预测了团簇的解离能、HOMO-LUMO能隙、电荷分布和磁矩等性质。结果如下:(1)TPSSh方法下,从n=18开始ErSi_n(n=11-21)中性团簇的基态结构由取代结构过渡为内嵌的笼形结构;而在B3LYP方法下,从n=16开始ErSi_n(n=11-21)中性团簇的基态结构由取代结构过渡为内嵌的笼形结构。(2)通过结合能、二阶能量差分以及解离能分析,ErSi_(18)和ErSi_(20)中性团簇较为稳定。(3)HOMO-LUMO能隙分析表明,除了n=13和16,掺杂Er原子提高Si_n(n=11-21)的光化学活性。ErSi_(20)的HOMO-LUMO能隙数值较低,光化学活性较好。(4)自然布局分析表明,ErSi_n(n=11-21)中性团簇的总磁矩主要由Er原子提供,并且基态结构由取代结构过渡为笼型结构后,ErSi_n(n=11-21)中性团簇的磁性加强。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
硅团簇论文参考文献
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