铂金团簇结构与稳定性的密度泛函研究.doc

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1、铂金团簇结构与稳定性的密度泛函研究吴珊，王怀谦，李嘉琪，李颖钰，余逸男，韩佳(华侨大学工学院，福建泉州362021)摘要：本文采用随机踢球全局优化模型结合密度泛函理论系统研究了(,)团簇的几何结构等微观性质，以及这些性质随着团簇尺寸变化的关系与演化规律。通过对计算结果的理论分析发现：(1)中性与阴性团簇的基态构型在本文所研究的尺寸范围内更倾向于具有低对称性的三维立体结构；(2)体系的平均结合能均随着铂金原子个数的增多而增大，此外，阴性团簇平均结合能比相应的中性大；(3)所有电荷态下团簇的离解能、二阶拆

2、分能都随着铂金原子个数的增多而呈现出明显的奇偶交替现象。结果表明阴性的奇数团簇的稳定性要强于与之相邻的偶数团簇的稳定性，相反，中性团簇下偶数团簇的稳定性比奇数团簇强。关键字：铂金团簇；密度泛函理论；几何结构；稳定性DFTstudyoftheStructuresandRelativeStabilitiesofPlatinumClustersWUShan，WANGHuai-qian，LIJia-qi，LIYing-yu，YUYi-nan，HANJia(CollegeofEngineering，Huaqia

3、oUniversity，Quanzhou362021)Abstract:BasedonthecombinationofSaunders‘Kick’globalminimumstochasticsearchanddensityfunctionaltheory(DFT),thestructures,relativestabilities,aswellastherelationshipofthesepropertiesalongwiththeclustersizehavebeensystematically

4、investigatedforsmallbareplatinumclusters(,).Themainresearchcontentsandconclusionsareasfollows:(1)Neutralandnegativegroundstateconfigurationoftheclusterinthesizeofthestudyinthisarticlearemorelikelytohavelowsymmetrywithintheframeworkofthree-dimensionalstr

5、ucture;(2)Theaveragebindingenergyofthesystemwillincreasewiththeincreaseinthenumberofplatinumatoms,inaddition,theaveragebindingenergyofnegativeclusterslargerthanthecorrespondingneutral;(3)Calculateddissociationenergyandtheseconddifferenceenergyasafunctio

6、noftheclustersizeexhibitapronouncedeven-oddalternationphenomenon,indicatingthatodd-numberedclusterskeephigherstabilitycomparedwiththeirneighboringeven-numberedclustersforchargedplatinumclusters,andthestabilityofeven-numberedclustersishigherthanthatofthe

7、adjacentodd-numberedclustersforneutralplatinumclusters.Keywords:platinumcluster;densityfunctionaltheory;geometricalstructure;stability1.引言过渡金属团簇以其量子尺寸效应而展现出各种独特的物理和化学性质，已广受人们的重交稿日期:2014-03-05通信作者：王怀谦（1981-），男，副教授，主要从事于纳米金属材料电磁结构和光电子能谱理论的研究.E-mail：hqwang

8、@hqu.edu.cn.基金项目：福建省高校杰出青年科研人才项目(JA13009);福建省自然科学基金资助项目(2012J05005);华侨大学中央高校基本科研业务费国家自然科学基金培育计划专项项目(JB-ZR1201)视。近年来，由于理论化学计算方法的改进，使得对过渡金属团簇的高精度的量子化学计算研究成为可能[1]。铂金作为一种过渡金属，在纳米技术、材料科学、催化作用、生物科学和医学中有巨大的应用潜力，其微观结构特点和奇异的物理化学性质为制造和发展特殊