论文部分内容阅读
尺寸介于零点几纳米到十纳米之间的由几个到几百个原子组成的团簇，以其独特的物理化学性质，近年来吸引着越来越多的科学工作者投身于这一多学科交叉的前沿领域。
本论文主要通过密度泛函理论研究小尺寸NaCn(n=2-12)团簇的结构和性质，并且与纯碳团簇Cn的结构和性质进行比较。与纯碳团簇采用平面的结构不同，NaCn(n=2-12)团簇存在着三种不同的基态构型。NaC2和NaC3团簇，它们的基态结构是扇形；从n=4到n=9，基态NaCn团簇都是线状构型；伴随着团簇尺寸n值的增大，NaCn团簇的基态构型更趋向于3D结构，而其稳定结构中则仍存在平面或是准平面的构型。此外，我们发现NaCn(n=2-12)团簇展现出一个完全不同于Cn团簇的奇偶现象：n=3、5、7时相应碳团簇有着较高的稳定性，n=2、4、6、8和10时相应NaCn团簇较其近邻稳定，掺杂前后幻数发生明显变化。并且我们从团簇的离解能和平均结合能等几方面对团簇的高稳定性的原因进行了探索，并给出了解释。通过对团簇电子性质的研究，我们还发现在NaCn(n=2-12)基态团簇中普遍存在π键，π键对团簇的键合起到重要作用。