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Mg_(14)B_(30)笼状团簇结构与性质的理论研究

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原子与分子物理学报 2022年第2期39卷 69-74页

作者：陈思博刘兴刚东北大学沈阳110819

运用杂化密度泛函B3LYP方法,在6-31G^(*)水平上优化得到了一种Mg_(14)B_(30)团簇稳定的笼状结构,包括4个Mg原子层和3个B原子层.18个B原子组成的圆环层内B-B键长为0.155~0.157 nm,三角形层内B-B键长为0.161 nm;Mg原子层内Mg-Mg键长为0.30... 详细信息

运用杂化密度泛函B3LYP方法,在6-31G^(*)水平上优化得到了一种Mg_(14)B_(30)团簇稳定的笼状结构,包括4个Mg原子层和3个B原子层.18个B原子组成的圆环层内B-B键长为0.155~0.157 nm,三角形层内B-B键长为0.161 nm;Mg原子层内Mg-Mg键长为0.305 nm;层间B-Mg键长在0.221~0.260 nm之间;从中间向两侧,Mg、B原子层间距分别为0.180、0.107和0.188 ***_(14)B_(30)团簇笼状结构中Mg原子和B原子之间发生了大量的电子转移,在B原子层堆积了大量的电子,而且随着团簇的生长,层间电荷转移大量增加;表明MgB 2的超导作用主要发生在B原子层,而Mg原子起了提供电子的作用.B原子主要是sp杂化轨道参与成键,Mg原子主要是s轨道参与成键;体系中前线分子轨道均包含B原子层内多个原子形成的π键轨道、电子存在较强的离域性,这也为其超导电性提供了条件.

关键词： Mg_(14)B_(30)团簇密度泛函理论结构与性质

Mg_mB_n(m=1,2;n=1—4)团簇结构与性质的密度泛函理论研究

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物理学报 2006年第1期55卷 171-178页

作者：陈玉红张材荣马军兰州理工大学理学院

用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-31G*基组水平上对MgmBn(m=1,2;n=1-4)团簇各种可能的构型进行几何结构优化,预测了各团簇的最稳定结构.并对最稳定结构的振动特性、电离势、成键特性、极化率和超极化率等性质进行了理论... 详细信息

用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-31G*基组水平上对MgmBn(m=1,2;n=1-4)团簇各种可能的构型进行几何结构优化,预测了各团簇的最稳定结构.并对最稳定结构的振动特性、电离势、成键特性、极化率和超极化率等性质进行了理论研究.结果表明,团簇的最稳定结构大多是平面结构,团簇的稳定结构中通常是几个呈负电性的B原子形成一个负电中心,而其他B原子和Mg原子通常处在端位,且显正电性;团簇中通常是B-B键和B-Mg键共存,极少出现Mg-Mg键,计算得到的B-B键键长在0·153—0·182nm之间,B-Mg键键长在0·221—0·231nm之间.

关键词： MgmBn(m=1,2 n=1—4)团簇密度泛函理论结构与性质

(Li3N)n(n=1-5)团簇结构与性质的密度泛函研究

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物理学报 2008年第7期57卷 4174-4181页

作者：陈玉红康龙张材荣罗永春蒲忠胜兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室兰州730050 兰州理工大学物理系兰州730050

用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-31G*基组水平上对(Li3N)n(n=1—5)团簇各种可能的构型进行几何结构优化,预测了各团簇的最稳定结构.并对最稳定结构的振动特性、成键特性、电荷特性等进行了理论研究.结果表明,(Li3N)n(n=... 详细信息

用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-31G*基组水平上对(Li3N)n(n=1—5)团簇各种可能的构型进行几何结构优化,预测了各团簇的最稳定结构.并对最稳定结构的振动特性、成键特性、电荷特性等进行了理论研究.结果表明,(Li3N)n(n=1—5)团簇中N原子的配位数以4,5较多见,Li—Li键长为0.210—0.259nm,Li原子在桥位时Li—N键长为0.185—0.204nm,Li原子在端位时Li—N键长为0.172—0.178nm;团簇中N原子的平均自然电荷为-2.01e,Li原子的平均自然电荷为+0.67e;Li3N,(Li3N)5团簇有相对较高的动力学稳定性.

关键词： (Li3N)n(n=1—5)团簇密度泛函理论结构与性质储氢材料

(Ca3N2)n(n=1-4)团簇结构与性质的密度泛函理论研究

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物理学报 2008年第10期57卷 6265-6270页

作者：陈玉红康龙张材荣罗永春元丽华李延龙兰州理工大学物理系兰州730050 兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室兰州730050

用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-31G*基组水平上对(Ca3N2)n(n=1—4)团簇各种可能的构型进行几何结构优化,预测了各团簇的最稳定结构.并对最稳定结构的振动特性、成键特性、电荷特性和稳定性等进行了理论分析.结果表明,(... 详细信息

用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-31G*基组水平上对(Ca3N2)n(n=1—4)团簇各种可能的构型进行几何结构优化,预测了各团簇的最稳定结构.并对最稳定结构的振动特性、成键特性、电荷特性和稳定性等进行了理论分析.结果表明,(Ca3N2)n(n=1—4)团簇最稳定构型中N原子为3—5配位,Ca—N键长为0.231—0.251 nm,Ca—Ca键长为0.295—0.358 nm;N原子的自然电荷在-1.553e—-2.241e之间,Ca原子的自然电荷在1.035e—1.445e之间,Ca和N原子间相互作用呈现较强的离子性,Ca3N2和(Ca3N2)3团簇有相对较高的动力学稳定性.

关键词： (Ca3N2)n(n=1—4)团簇密度泛函理论结构与性质

碱土金属叠氮化合物(CaN_6)_n(n=1～5)团簇结构与性质的密度泛函理论研究

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化学学报 2010年第18期68卷 1793-1801页

作者：陈玉红任宝兴曹一杰兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室兰州730050 兰州理工大学理学院兰州730050

利用密度泛函理论在B3LYP/6-311G*水平上对碱土金属叠氮化合物(CaN6)n(n=1～5)团簇各种可能构型进行了几何优化,预测了各团簇的最稳定结构.并对最稳定结构的成键特性、电荷分布、振动特性及稳定性进行理论研究.结果表明,叠氮化合物中叠... 详细信息

利用密度泛函理论在B3LYP/6-311G*水平上对碱土金属叠氮化合物(CaN6)n(n=1～5)团簇各种可能构型进行了几何优化,预测了各团簇的最稳定结构.并对最稳定结构的成键特性、电荷分布、振动特性及稳定性进行理论研究.结果表明,叠氮化合物中叠氮基以直线型存在,CaN6团簇的最稳定结构为线型结构,(CaN6)n(n=2～5)团簇首先由两个叠氮基与两个Ca原子构成一个近似菱形,再由菱形相互垂直形成链状最稳定结构;叠氮基中间的N原子显示正电性,两端的N原子显示负电性,且与Ca直接作用的N原子负电性更强,金属Ca原子和N原子之间形成很强的离子键;(CaN6)n(n=1～5)团簇最稳定结构的IR光谱分为4个部分,其最强振动峰均位于2195～2280cm-1,振动模式为叠氮基中N—N键的反对称伸缩振动;稳定性分析显示,(CaN6)3和(CaN6)5团簇相对于其他团簇较为稳定.

关键词： (CaN6)n(n=1~5)团簇叠氮基密度泛函理论结构与性质

(HCaN_3)_n(n=1～5)团簇结构与性质的密度泛函理论研究

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化学学报 2011年第11期69卷 1293-1300页

作者：陈玉红张致龙任宝兴张材荣杜瑞王伟超兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室兰州730050 兰州理工大学理学院兰州730050

利用密度泛函理论在B3LYP/6-311G*水平上对叠氮化合物(HCaN3)n(n=1～5)团簇各种可能构型进行了几何优化,预测了各团簇的最稳定结构.并对最稳定结构的成键特性、电荷分布、振动特性及稳定性进行理论研究.结果表明,HCaN3团簇最稳定结构为... 详细信息

利用密度泛函理论在B3LYP/6-311G*水平上对叠氮化合物(HCaN3)n(n=1～5)团簇各种可能构型进行了几何优化,预测了各团簇的最稳定结构.并对最稳定结构的成键特性、电荷分布、振动特性及稳定性进行理论研究.结果表明,HCaN3团簇最稳定结构为折线型,(HCaN3)n(n=2～4)团簇最稳定结构为叠氮基端位N原子与Ca原子相互链接形成平面环状结构,(HCaN3)5团簇最稳定结构为立体钟形结构.团簇最稳定结构中金属Ca原子均显示正电性,H原子均显示负电性,叠氮基中间的N原子显示正电性,叠氮基两端的N原子显示负电性,且和Ca原子直接作用的N原子的负电性更强.Ca—N键和Ca—H键为典型的离子键,叠氮基内N原子之间是共价键.最稳定结构的IR光谱主要分为3个部分,其最强振动峰均位于2193～2302 cm-1段,振动模式为叠氮基中N—N键的反对称伸缩振动.叠氮基在团簇和晶体中结构不变,始终以直线型存在,说明金属叠氮化合物团簇可以很好地模拟其晶体的局域成键和局域电荷转移等特性.稳定性分析显示,(HCaN3)3团簇相对于其他团簇更稳定.

关键词： (HCaN3)n(n=1~5)团簇叠氮基密度泛函理论结构与性质

(AB)_8(AB=BN, AlP, GaAs, InSb)团簇环状结构与性质的密度泛函理论研究

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无机化学学报 2006年第6期22卷 1038-1042页

作者：张材荣陈宏善陈玉红冯旺军许广济兰州理工大学理学院兰州理工大学有色金属新材料国家重点实验室兰州730050 西北师范大学物理与电子工程学院兰州理工大学有色金属新材料国家重点实验室

用杂化密度泛函B3LYP方法研究了(AB)8(AB=BN,AlP,GaAs,InSb)团簇环形结构的平衡几何构型、电子结构、振动特性以及极化率。计算结果表明,(AB)8团簇的双层环状结构中,每个A(B)原子都与3个B(A)原子成键,且Ⅴ族元素的原子比Ⅲ族元素的原子... 详细信息

用杂化密度泛函B3LYP方法研究了(AB)8(AB=BN,AlP,GaAs,InSb)团簇环形结构的平衡几何构型、电子结构、振动特性以及极化率。计算结果表明,(AB)8团簇的双层环状结构中,每个A(B)原子都与3个B(A)原子成键,且Ⅴ族元素的原子比Ⅲ族元素的原子更接近团簇中心,(BN)8、(AlP)8、(GaAs)8、(InSb)8的平均极化率依次增大,IR和Raman谱峰发生红移。另外,讨论了热力学稳定性和动力学稳定性的变化。

关键词：团簇结构与性质密度泛函理论

(Mg3N2)n(n=1～4)团簇结构与性质的密度泛函研究

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无机化学学报 2008年第7期24卷 1029-1034页

作者：陈玉红康龙张材荣罗永春武志敏张梅玲兰州理工大学物理系兰州730050 兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室兰州730050

用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-31G*基组水平上对(Mg3N2)n(n=1～4)团簇各种可能的构型进行几何结构优化,预测了各团簇的最稳定结构。并对最稳定结构的振动特性、成键特性、电荷特性和稳定性等进行了理论分析。结果表明... 详细信息

用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-31G*基组水平上对(Mg3N2)n(n=1～4)团簇各种可能的构型进行几何结构优化,预测了各团簇的最稳定结构。并对最稳定结构的振动特性、成键特性、电荷特性和稳定性等进行了理论分析。结果表明:(Mg3N2)n(n=1～4)团簇易形成笼状结构,其最稳定构型中N原子配位数以3、4较多见;团簇主要由Mg-N键组成,Mg-N键长为0.194～0.218 nm,Mg-Mg键长为0.262～0.298 nm;N原子的平均自然电荷为-2.06 e,Mg原子的平均自然电荷为+1.37 e;(Mg3N2)2团簇有相对较高的动力学稳定性。

关键词： (Mg3N2)n(n=1~4)团簇密度泛函理论结构与性质

(MgB_2)_n(n=1～3)团簇结构与性质的密度泛函研究

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计算物理 2007年第3期24卷 319-324页

作者：陈玉红张材荣康龙罗永春兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室兰州理工大学物理系甘肃兰州730050

用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-31G*基组水平上对(MgB2)n(n=1-3)团簇各种可能的构型进行几何结构优化,预测各团簇的最稳定结构,并对其振动特性、成键特性、极化率和超极化率等性质进行理论研究.结果表明,团簇的几何结... 详细信息

用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-31G*基组水平上对(MgB2)n(n=1-3)团簇各种可能的构型进行几何结构优化,预测各团簇的最稳定结构,并对其振动特性、成键特性、极化率和超极化率等性质进行理论研究.结果表明,团簇的几何结构大多是平面结构,团簇的稳定结构中通常是几个呈负电性的B原子形成一个负电中心,而其他B原子和Mg原子处在端位,且显正电性,Mg原子的自然电荷在+0.559e-+0.920e之间,B原子的自然电荷在-0.724e-+0.197e之间;团簇中通常是B-B键和B-Mg键共存,较少出现Mg-Mg键,计算得到的B-B键键长在0.153-0.182 nm之间,B-Mg键键长在0.218-0.231 nm之间.

关键词： (MgB2)n(n=1~3)团簇密度泛函理论结构与性质