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1、本文采用基于密度泛函理論的BLYP/DNP方法,認(rèn)真分析了MSi<,n>(M=Sc、Ti、V,n=8—16)團(tuán)簇的幾何結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性以及團(tuán)簇的電子結(jié)構(gòu),并進(jìn)一步分析總結(jié)出了MSi<,n>團(tuán)簇的生長(zhǎng)規(guī)律。 對(duì)于ScSi<,n>(n=8-16),當(dāng)n<14時(shí),團(tuán)簇趨向于形成籃狀結(jié)構(gòu);當(dāng)n≥14時(shí),由于硅原子的數(shù)目比較多,足夠?qū)c原子包圍起來(lái)而形成籠子結(jié)構(gòu)。而類富勒烯結(jié)構(gòu)的Sc@Si<,16>在眾多的同分異構(gòu)體中具有最低的能量。同時(shí)研
2、究發(fā)現(xiàn):此種結(jié)構(gòu)是一個(gè)開殼層結(jié)構(gòu),具有一個(gè)單位的自旋,它的絕熱親和能是3.323eV,所以Sc@Si<,16>團(tuán)簇很容易獲得電子,轉(zhuǎn)變成閉殼層的陰離子。 對(duì)于TiSi<,n>(n=8-16),當(dāng)n<13時(shí),團(tuán)簇的籃狀結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定;當(dāng)n≥13時(shí),團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變,籠狀結(jié)構(gòu)由于具有更高結(jié)合能成為團(tuán)簇的最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。并且,這一結(jié)論與實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)TiSi<,n>(n=13、15、16)團(tuán)簇與水的反應(yīng)能力大大降低是由于它們具有封閉的籠狀結(jié)構(gòu)相
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