(MgO)-,n-，(BeO)-,n-和Ge-,6-Li-,6-團簇的第一性原理研究.pdf

1、最近，由于納米材料在科學研究中的重要地位和它獨特的性質，人們對納米材料展開了廣泛的研究。團簇是一種重要的納米材料，因此，團簇性質的研究對科學有著至關重要的作用。本文采用密度泛函理論研究了(MgO)n、(BeO)n(n=2-10)和Ge6Li6團簇的結構、電子、光譜和芳香性等性質。本文主要分為三部分： 1.Ge6Li6團簇的第一性原理研究。采用密度泛函理論詳細地研究了Ge6Li6團簇的可能結構。計算結果表明，除了C2對稱性的類平面

2、結構外，所有平面或類平面(鍺原子在一個平面上)Ge6Li6團簇都是芳香的。Ge6Li6團簇的基態(tài)為具有D2h對稱性的結構。NICS分析表明，基態(tài)Ge6Li6團簇的芳香行為與苯相似，而跟D2h基態(tài)Si6Li6團簇的芳香行為幾乎一致。分子軌道和電荷密度研究表明，體系存在離域的π分子軌道，解釋了基態(tài)Ge6Li6團簇NICS(1)有較大值的計算結果。為了方便以后與實驗結果的比較和進一步研究，本文還給出了基態(tài)Ge6Li6團簇的光譜性質。此外，通過

3、對化學反應過程中反應熱和分子軌道對稱性守恒定律的分析，本文提出了一個可能合成基態(tài)Ge6Li6團簇的反應路徑。 2.環(huán)和納米管徑向呼吸振動模式的一個簡單理論模型。運用密度泛函理論詳細地研究了(MgO)n和(BeO)n(n=3-10)納米環(huán)團簇的徑向呼吸振動模。結果表明，大直徑納米環(huán)的徑向呼吸振動頻率正比于環(huán)直徑的倒數(shù)，然而，隨著環(huán)直徑的減小，鍵長的變化將導致徑向呼吸振動的頻率與直徑的關系偏離上述線性行為；當環(huán)直徑減小到一定程度時，

4、即環(huán)直徑倒數(shù)的高階項對頻率的影響不可忽略時，直徑倒數(shù)的三次方修正和鍵長的變化將導致徑向呼吸振動的頻率隨環(huán)直徑的變化關系更加顯著地偏離線性行為。本文從化學鍵的角度出發(fā)，利用了徑向呼吸振動的諧振子模型和彈簧的串并聯(lián)思想，提出了環(huán)徑向呼吸振動的一個簡單理論模型，很好地解釋了納米環(huán)徑向呼吸振動頻率與直徑的關系；并將此模型推廣到納米管情況，成功地說明了碳納米管徑向呼吸振動頻率隨納米管直徑的變化關系。 3.(MgO)n和(BeO)n(n=2