氫化碳化硅SinCnH2n(n=9-11)團(tuán)簇及其摻雜的第一性原理研究.pdf

1、團(tuán)簇研究中的一個(gè)重要方面就是獲得穩(wěn)定的基態(tài)團(tuán)簇。而通過(guò)氫化的方法來(lái)獲得穩(wěn)定的團(tuán)簇已經(jīng)得到了廣泛的研究。本論文利用基于密度泛函理論的第一性原理方法，對(duì)氫化碳化硅SinCnH2n(n=9-11)團(tuán)簇的微觀結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性做了詳細(xì)研究。同時(shí)我們還研究了摻雜過(guò)渡金屬原子以及部分第二和第三周期原子對(duì)SinCnH2n(n=9-11)團(tuán)簇的微觀結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性和電、磁性質(zhì)的影響。
　　 同SinCn(n=9-11)團(tuán)簇的基態(tài)結(jié)構(gòu)相比，氫化碳化硅Sin

2、CnH2n(n=9-11)團(tuán)簇的基態(tài)結(jié)構(gòu)中Si原子部分顯得更加規(guī)則，而C原子部分則變化不大。氫化后Si-Si鍵的平均鍵長(zhǎng)變小。SinCnH2n(n=9-11)團(tuán)簇中Si、C原子的平均結(jié)合能要大于SinCn(n=9-11)團(tuán)簇的平均結(jié)合能。為了進(jìn)一步驗(yàn)證SinCnH2n(n=9-11)團(tuán)簇基態(tài)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，我們將團(tuán)簇中的任一原子移動(dòng)較大距離使其偏離其平衡位置，重新結(jié)構(gòu)優(yōu)化后都能回到原來(lái)的平衡位置。上述結(jié)果充分說(shuō)明了利用氫化的方法可以大大提

3、高碳化硅團(tuán)簇的穩(wěn)定性。
　　 在SinCnH2n(n=9-11)團(tuán)簇中摻雜過(guò)渡金屬原子以及部分第二和第三周期原子后我們發(fā)現(xiàn)，大部分原子不能呆在團(tuán)簇的籠狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部，而是移向了Si五圓環(huán)或Si六圓環(huán)的一側(cè)并與Si原子成鍵。摻雜不同的原子，團(tuán)簇的HOMO-LUMO能隙有較大的變化范圍，這為調(diào)控碳化硅團(tuán)簇的能隙進(jìn)而調(diào)控氫化碳化硅團(tuán)簇的光學(xué)性質(zhì)的研究提供了依據(jù)。所有摻雜原子均帶負(fù)電荷，部分電子從SinCnH2n(n=9-11)團(tuán)簇轉(zhuǎn)移到摻