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1、西北大学学报(自然科学网络版)2010年5月，第8卷，第3期ScienceJournalofNorthwestUniversityOnlineMay.2010，Vol.8，No.3相对论密度泛函方法研究Irn和Tan(n=4−10,12,13)团簇1231郑琳琳，荆海霞，郭平，任兆玉（1．西北大学光子学与光子技术研究所，陕西西安710069；2.西安外事学院信息工程学院，陕西西安710077；3.西北大学物理学系）摘要：采用相对论密度泛函理论研究了Irn和Tan(n=4−10,12和13)团簇的基态结构、电子结构及其磁性。Irn团簇的基态结构主要
2、以非紧凑的棱柱、简立方等中空结构为增长方式，而Tan团簇的基态结构则按紧凑密堆积结构为增长方式。Irn和Tan的平均结合能都表现出尺寸效应，Tan团簇的平均结合能远大于Irn团簇。Irn(n=4−10)的能量二阶差分，最低未占据轨道和最高占据轨道之间的能隙及原子平均磁矩都随团簇尺寸表现出比较明显的奇偶振荡，而Tan(n=4−10)的这些参量曲线振荡较弱，Irn的偶数团簇相对稳定，而Tan的奇数团簇更稳定。另外，除Ta4团簇LUMO-HOMO能隙较大外，其余的Irn和Tan团簇的能隙都很小，说明它们都有较强的活性；Irn(n=4−7)的原子平均磁矩
3、明显高于相应尺寸的Tan团簇，n>8的Irn团簇的平均磁矩和相应尺寸的Tan团簇差不多大。关键词：Irn；Tan；相对论密度泛函方法；尺寸效应中图分类号：O561.1文献标识码：A文章编号：1000-274X(2010)0430-09ArelativisticdensityfunctionalstudyofIrnandTan(n=4-10,12,13)clusters1231ZHENGLin-lin,JINGHai-xia,GUOPing,RENZhao-yu(1.InstituteofPhotonics&Photon-Technology,No
4、rthwestUniversity,Xi’an,710069,China;2.CollegeofInformationEngineering,Xi’anInternationalUniversity,Xi’an,710077,China3.PhysicsDepartment,NorthwestUniversity,Xi’an,710069,China)Abstract:ThegeometricalandelectricalstructuresofIrnandTan(n=4−10,12and13)clustersareinvestigatedbyr
5、elativisticdensityfunctionalmethod.ThegroundstatestructuresofIrnmainlyprefernon-compactstructuresgrowthpattern,whileTanclustersfavorcompactstructures.TheaveragebindingenergiesofIrnandTan(n=4−10)clustersshowsizeeffect,butthoseofTanarelarger.Thesecond-orderdifferenceofenergy,th
6、egapbetweenthelowestunoccupiedmolecularorbital(LUMO)andthehighestoccupiedmolecularorbital(HOMO)andtheatomicaveragemagneticmomentsforthelowest-energyIrn(n=4−10)geometriesallshowobviousodd-evenalternative_______________________收稿日期：2009-11-12基金项目：国家重点基础研究973计划前期专项(2009CB626611)
7、；国家自然科学基金项目(10774118、10974152)；西北大学研究生科研实验类立项项目(09YSY13)审稿人：杨志勇，西安电子科技大学教授behaviors,whichisweakforthesecond-orderdifferenceofenergyofTan(n=4−10)clusters.Inaddition,thegapsbetweenthelowestunoccupiedmolecularorbital(LUMO)andthehighestoccupiedmolecularorbital(HOMO)ofIrnandTanare
8、generallysmalerlthan0.3eVexceptTa4,indicatingastrongchemicalactivity
