MX n （M=Au,Pt;X=Se,Te;2≤n≤5）团簇结构和性质的密度泛函理论研究
发布时间：2021-01-31 08:26
MXn（M=Au,Pt;X=Se,Te;2≤n≤5）团簇通过使用B3PW91方法,选择LANL2DZ赝势基组,进行结构优化,得到一系列稳定结构,并分析该团簇体系的相关物理和化学特性。从团簇的几何构型来看,随X原子数目增加,该团簇能量最低异构体的几何结构从简单的直线和平面构型变成复杂的平面和立体构型。<M-Te>和<Te-Te>键的相互作用略弱于对应的<M-Se>和<Se-Se>键,AuX5和PtX4在同系列团簇中热力学稳定性最高。AuSe3和PtTe2表现出最强的吸引成键电子能力。AuTe4团簇的能隙最小,可能具有较强的化学活性,而AuSe3和PtSe4团簇则可能具有最高的化学稳定性。Se团簇轨道杂化程度总体强于Te团簇。从团簇的电子结构来看,硒团簇和碲团簇有十分相似的总态密度曲线,这是由于Se和Te元素位于元素周期表中同一主族而具有相似的化学性质。AuX...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AuXn（X=Se,Te;2≤n≤5）团簇中能量最低的几个稳定结构
第三章MXn（M=Au,Pt;X=Se,Te;2≤n≤5）团簇的结构和稳定性15为2.757，不可约表示为3B3g。PtSe5和PtTe5团簇的能量最低异构体都是C2V对称性的自旋三重态平面结构，平面构型也十分相似。PtSe5团簇能量最低异构体中<PtSe>键长分别是2.537和2.492，<SeSe>键长分别是2.425和2.465，不可约表示为3B2。PtTe5团簇能量最低异构体中<PtTe>键长分别是2.624和2.674，<SeSe>键长分别是2.822和2.757，不可约表示为3A"。从图3-2可以看出，<PtTe>和<TeTe>键长总体略大于<PtSe>和<SeSe>键长，表明前者的相互作用略弱于后者，在该团簇体系中PtSen团簇能量最低异构体的<PtSe>键长在2.2602.537范围，而PtTen团簇能量最低异构体的<PtTe>键长在2.5612.674范围，随原子数目增加<PtSe>键长比<PtTe>键变化更快，<PtX>键长随X原子数增多基本呈增长趋势。3.2稳定性分析为了讨论MXn（M=Au,Pt;X=Se,Te;2≤n≤5）团簇结构的稳定性，计算了该团簇体系最低异构体的平均结合能(Eb)、垂直电离能（VIP）、垂直电子亲和能（VEA）、分子电负性（χ）、能隙（Eg）。为了更好地分析该体系团簇的稳定性，还计算了最高占据分子轨道和最低未占据分子轨道。3.2.1平均结合能判断团簇稳定性的直接依据是平均结合能。如果团簇的原子数相同时，其平均结合能越大，结构越稳定，热力学稳定性就越好。MXn（M=Au,Pt;X=Se,Te;2≤n≤5）团簇在相同原子种类情况下平均结合能随X原子数n的变化如图3-3所示。图3-3MXn（M=Au,Pt;X=Se,Te;2≤n≤5）团簇的平均结合能bE
垂直电子亲和能（VEA）则是中性团簇与对应负离子团簇之间能量差值[37-38]： EAanioncluster cluster V EEE . (3-3) 分子的电负性用于衡量一个分子得失电子的能力，用χ来表示。一般来说，除了稀有气体之外，若某个团簇的电负性数值越大，则构成原子形成化学键时就会越强地吸引那些成键电子，可用如下公式表示[20]： 2VEAVIPEE (3-4) MXn（M=Au, Pt; X=Se, Te; 2≤n≤5）团簇中垂直电离能、垂直电子亲和能的变化趋势如图 3-4 和图 3-5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Li2Bn（n=1～10）团簇的几何结构和电子性质[J]. 阮文,罗文浪,谢安东,余晓光,伍冬兰. 原子与分子物理学报. 2012(03)
[2]Asn（n=2-12）团簇几何结构和电子性质的DFT研究[J]. 刘志锋,雷雪玲,陈杭,刘立仁,祝恒江. 安徽师范大学学报(自然科学版). 2010(04)
[3]CdSe和HgTe团簇基态性质的第一性原理计算[J]. 罗强,王新强,何焕典,邹其徽. 硅酸盐学报. 2008(08)
[4]密度泛函理论研究Scn,Yn和Lan（n=2—10）团簇的稳定性、电子性质和磁性[J]. 李喜波,罗江山,郭云东,吴卫东,王红艳,唐永建. 物理学报. 2008(08)
[5]Ab Initio Calculations of the Electronic Structures of Copper Pyrites CuS2, CuSe2 and CuTe2[J]. Zhufeng HOU, Aiyu LI, Zizhong ZHU and Meichun HUANGDepartment of Physics, Xiamen University, Fujian 361005, China. Journal of Materials Science & Technology. 2004(04)
[6]Ag/Se二元团簇的形成以及Ag与Se团簇反应的研究[J]. 邢小鹏,赵翔,张霞,高振. 高等学校化学学报. 2002(03)
博士论文
[1]原子小团簇激发态性质及掺杂富勒烯密度泛函计算研究[D]. 袁勇波.南京理工大学 2007
本文编号：3010529
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AuXn（X=Se,Te;2≤n≤5）团簇中能量最低的几个稳定结构
第三章MXn（M=Au,Pt;X=Se,Te;2≤n≤5）团簇的结构和稳定性15为2.757，不可约表示为3B3g。PtSe5和PtTe5团簇的能量最低异构体都是C2V对称性的自旋三重态平面结构，平面构型也十分相似。PtSe5团簇能量最低异构体中<PtSe>键长分别是2.537和2.492，<SeSe>键长分别是2.425和2.465，不可约表示为3B2。PtTe5团簇能量最低异构体中<PtTe>键长分别是2.624和2.674，<SeSe>键长分别是2.822和2.757，不可约表示为3A"。从图3-2可以看出，<PtTe>和<TeTe>键长总体略大于<PtSe>和<SeSe>键长，表明前者的相互作用略弱于后者，在该团簇体系中PtSen团簇能量最低异构体的<PtSe>键长在2.2602.537范围，而PtTen团簇能量最低异构体的<PtTe>键长在2.5612.674范围，随原子数目增加<PtSe>键长比<PtTe>键变化更快，<PtX>键长随X原子数增多基本呈增长趋势。3.2稳定性分析为了讨论MXn（M=Au,Pt;X=Se,Te;2≤n≤5）团簇结构的稳定性，计算了该团簇体系最低异构体的平均结合能(Eb)、垂直电离能（VIP）、垂直电子亲和能（VEA）、分子电负性（χ）、能隙（Eg）。为了更好地分析该体系团簇的稳定性，还计算了最高占据分子轨道和最低未占据分子轨道。3.2.1平均结合能判断团簇稳定性的直接依据是平均结合能。如果团簇的原子数相同时，其平均结合能越大，结构越稳定，热力学稳定性就越好。MXn（M=Au,Pt;X=Se,Te;2≤n≤5）团簇在相同原子种类情况下平均结合能随X原子数n的变化如图3-3所示。图3-3MXn（M=Au,Pt;X=Se,Te;2≤n≤5）团簇的平均结合能bE
垂直电子亲和能（VEA）则是中性团簇与对应负离子团簇之间能量差值[37-38]： EAanioncluster cluster V EEE . (3-3) 分子的电负性用于衡量一个分子得失电子的能力，用χ来表示。一般来说，除了稀有气体之外，若某个团簇的电负性数值越大，则构成原子形成化学键时就会越强地吸引那些成键电子，可用如下公式表示[20]： 2VEAVIPEE (3-4) MXn（M=Au, Pt; X=Se, Te; 2≤n≤5）团簇中垂直电离能、垂直电子亲和能的变化趋势如图 3-4 和图 3-5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Li2Bn（n=1～10）团簇的几何结构和电子性质[J]. 阮文,罗文浪,谢安东,余晓光,伍冬兰. 原子与分子物理学报. 2012(03)
[2]Asn（n=2-12）团簇几何结构和电子性质的DFT研究[J]. 刘志锋,雷雪玲,陈杭,刘立仁,祝恒江. 安徽师范大学学报(自然科学版). 2010(04)
[3]CdSe和HgTe团簇基态性质的第一性原理计算[J]. 罗强,王新强,何焕典,邹其徽. 硅酸盐学报. 2008(08)
[4]密度泛函理论研究Scn,Yn和Lan（n=2—10）团簇的稳定性、电子性质和磁性[J]. 李喜波,罗江山,郭云东,吴卫东,王红艳,唐永建. 物理学报. 2008(08)
[5]Ab Initio Calculations of the Electronic Structures of Copper Pyrites CuS2, CuSe2 and CuTe2[J]. Zhufeng HOU, Aiyu LI, Zizhong ZHU and Meichun HUANGDepartment of Physics, Xiamen University, Fujian 361005, China. Journal of Materials Science & Technology. 2004(04)
[6]Ag/Se二元团簇的形成以及Ag与Se团簇反应的研究[J]. 邢小鹏,赵翔,张霞,高振. 高等学校化学学报. 2002(03)
博士论文
[1]原子小团簇激发态性质及掺杂富勒烯密度泛函计算研究[D]. 袁勇波.南京理工大学 2007
本文编号：3010529
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3010529.html
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