稀土金屬摻雜硅團簇不但能提高團簇的光化學反應性和熱力學穩(wěn)定性,而且擁有特殊的光學和磁學性質,能廣泛的應用在材料,微電子,環(huán)境等領域。通過改變稀土金屬摻雜硅團簇的形狀及大小可以使其成為理想的新型材料的基本單元,對設計不同用途的新型環(huán)境友好型材料具有極其重要的意義。本文采用密度泛函方法系統(tǒng)地研究稀土金屬鈰摻雜硅中性團簇CeSi_n（n=4-20）和陰離子團簇CeSi_n^-（n=4-20）的基態(tài)結構和物理化學性質。對于CeSi_n（n=4-20）中性團簇而言,使用雙雜合密度泛函（m PW2PLYP）方法結合aug-cc-p VTZ/ECP基組系統(tǒng)地研究其基態(tài)結構和性質。研究結果表明:（1）對于CeSi_n（n=4-20）中性團簇的基態(tài)結構來說,當n≤17時,CeSi_n（n=4-20）的基態(tài)結構是鈰原子取代純硅團簇Si_n+1中一個硅原子的取代結構;當n=17-19時,基態(tài)結構是鈰原子連接兩個小型硅簇的Ce-連接結構;當n≥20時,基態(tài)結構是鈰原子被包... 

【文章來源】：內蒙古工業(yè)大學內蒙古自治區(qū)

【文章頁數】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 團簇概述
    1.3 純硅團簇研究現狀
    1.4 稀土金屬摻雜硅團簇研究進展
    1.5 本文研究內容及意義
第二章 理論計算方法
    2.1 Hartree-Fock方法
    2.2 Post-Hartree-Fock方法
        2.2.1 組態(tài)相互作用(CI)
        2.2.2 耦合簇理論(Coupled cluster)
        2.2.3 多體微擾理論(MPx)
    2.3 密度泛函理論
    2.4 ABC算法
    2.5 本文使用的方法及基組
第三章 CeSi_n(n=4-20)中性團簇結構和性質研究
    3.1 引言
    3.2 計算方法
    3.3 結果與討論
        3.3.1 CeSi_n(n=4-20)中性團簇的幾何構型
        3.3.2 穩(wěn)定性
        3.3.3 HOMO-LUMO能隙
        3.3.4 電荷轉移和磁性
    3.4 本章小結
第四章 CeSi_n~- (n=4-20)陰離子團簇結構和性質研究
    4.1 引言
    4.2 計算方法
    4.3 結果與討論
        4.3.1 CeSi_n~- (n=4-20)陰離子團簇的幾何構型
        4.3.2 模擬光電子能譜
        4.3.3 穩(wěn)定性
        4.3.4 HOMO-LUMO能隙
        4.3.5 電荷轉移和磁性
        4.3.6 化學鍵分析
    4.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文及研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Probing Structure, Thermochemistry, Electron Affinity and Magnetic Moment of Dysprosium-doped Silicon Clusters DySin（n = 3～10） and Their Anions with Double-hybrid Density Functional Theory[J]. 寧紅梅,顧晏松,程琳,楊桔材.  結構化學. 2018(06)
[2]TbSin（n=2-13）團簇的結構、電子及磁學性質（英文）[J]. 白燕枝,趙高峰,沈學鋒,孫建敏,王淵旭.  物理化學學報. 2011(01)
[3]原子團簇的穩(wěn)定結構和幻數[J]. 王廣厚.  物理學進展. 2000(01)



本文編號：3204111