Aun(n=2-60)的结构及其性能的理论研究

摘要：

金纳米团簇(Aun)由于其特殊的几何结构和独特的物理化学性质近年来引起了人们的广泛关注.本文运用密度泛函理论系统研究了Aun(n=2-60)团簇的结构和电子性质.研究结果表明,Aun在原子数n≤13时为平面结构,n=14,15时开始由二维结构向三维结构过渡,Au20转变为金字塔结构.之后,随着团簇尺寸的增大,Aun分别经历了类金字塔结构、双层扁平结构、中空笼状结构、密堆积结构和富勒烯结构等,并逐渐向核壳层结构、面心立方结构及堆垛错层结构等演变,当n＞32时,具有奇数原子的Aun结构主要以堆垛层错结构的稳定构型存在.通过对金团簇的平均结合能、二阶能量差分和前线轨道能级差等随Aun尺寸的变化趋势的计算和分析,发现偶数原子的Aun比邻近的奇数原子的Aun团簇更稳定,且在这些团簇中,Au20,Au32,Au58等团簇表现出特殊的稳定性,具有一定的幻数效应.该研究结果将为Aun构效关系的理解和研究及其应用结构的设计等提供重要的理论依据和数据参考.

关键词：金纳米团簇、几何结构、电子性质、构效关系、幻数

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分类号：TQ015.9;TP391.9;O6-39(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金资助项目11504374,11274040;中国科学院过程工程研究所介尺度研究中心创新基金COM2015A001

在线出版日期：2017-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：183-187