氧化鋁團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、氧化鋁固體中的金屬與氧原子個(gè)數(shù)之比為2∶3，其有很多種堆積方式，有多種異構(gòu)體存在，比如α-氧化鋁，β-氧化鋁和γ-氧化鋁等。由于結(jié)構(gòu)的不同使得這些異構(gòu)體在性質(zhì)上有很大的差異，正是這種性質(zhì)上的差異使它們?cè)谌祟惾粘Ｉ钪杏兄鴱V泛的應(yīng)用價(jià)值。而氧化鋁團(tuán)簇尺寸是介于其分子和大塊固體之間的，性質(zhì)上和它們有很大的差異，這也反應(yīng)了氧化鋁團(tuán)簇于其分子在結(jié)構(gòu)上的差別。目前，有很多關(guān)于氧化鋁團(tuán)簇的理論研究，可還是有很多的問題現(xiàn)在還不清楚，比如氧化鋁團(tuán)簇如何

2、由原子、分子一步一步發(fā)展而成，以及隨著這種發(fā)展，團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)如何變化，當(dāng)尺寸多大時(shí)團(tuán)簇的性質(zhì)和固體一樣。所以，有必要對(duì)氧化鋁團(tuán)簇做一個(gè)比較系統(tǒng)的研究。
　　 本文中，我們分別采用遺傳算法加密度泛函理論的方法和分子力學(xué)方法搜索優(yōu)化獲得了氧化鋁團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)。并對(duì)它們的性質(zhì)做了相關(guān)研究。
　　 主要內(nèi)容如下:
　　 1、基于DFT計(jì)算的氧化鋁團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)預(yù)測
　　 采用遺傳算法加密度泛函理論的方法獲得了(Al2

3、O3)n(n=1-7)團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)，探討了它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并做了一些性質(zhì)上的研究。得出結(jié)論:在n=1-3時(shí)，全局最優(yōu)結(jié)構(gòu)分別為風(fēng)箏狀，籠狀和茶壺套狀;當(dāng)n=4和5時(shí)，全局最優(yōu)結(jié)構(gòu)是無序狀的;當(dāng)n=6和7時(shí)，和Rahane報(bào)道的結(jié)構(gòu)相比，我們分別搜索到了12和6個(gè)更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)更偏向于無序狀。隨著尺寸的增加，更多地新結(jié)構(gòu)被發(fā)現(xiàn)。其中，有些結(jié)構(gòu)在能量上是簡并的。不同的基組對(duì)結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定性次序有很大的影響。
　　 2、基于分子