【摘 要】
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本论文利用第一性原理的计算方法，对铝原子掺杂镁团簇(n=1-12)的几何结构和电子性质及铝原予掺杂钪团簇(n=1-8，12)的几何结构和磁性进行了详细地研究。 利用Gaussian 03软件
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本论文利用第一性原理的计算方法，对铝原子掺杂镁团簇(n=1-12)的几何结构和电子性质及铝原予掺杂钪团簇(n=1-8，12)的几何结构和磁性进行了详细地研究。
利用Gaussian 03软件，对铝原子掺杂镁团簇和硼原子掺杂镁团簇(n=1-12)的结构特点作了详细地描述。同时，对铝、硼原子掺杂镁团簇的相对稳定性作了深入地讨论。结果表明：随着原子个数的增加，硼原子进入镁团簇的内部，而AlMg<,n>和Mg<,n>团簇有相似的生长模式。硼、铝原子的掺杂均能使镁团簇的平均结合能增大，稳定性增强，BMg<,n>、AlMg<,n>(n=1-12)团簇的稳定性主要由几何结构决定。由于B、Al原子的诱导，主体镁团簇的3p轨道的自然键轨道(NBO)电荷布居有了较大改变。AlMg<,n>团簇的Mg原子3p轨道NBO电荷布居的平均值的峰值与AlMg<,n>团簇的稳定性一致。
基于密度泛函理论，使用全电子双数值极化的方法，在Dmol<3>软件包下，我们计算了铝原子掺杂钪团簇的基态结构和磁性。结果显示，在n=1-8，Al原子位于主体钪团簇的表面，可视为Al原子取代Sc<,n+1>面上的一个原子，但对于AlSc<,12>团簇，Al原子位于二十面体的中心，对称性为C<,3v>。Al原子的掺杂使S钪团簇的平均结合能增大，稳定性增强。通过对团簇的二阶能量差分，襞裂能、能隙等表征电子性质的物理量的分析，得出AlSc<,3>和AlSc<,6>团簇相对比较稳定。同时，Al原子的诱导，使主体钪团簇的磁性发生了重大变化，特别是在n=3，5，7，磁性发生了淬灭，AlSc<,12>团簇的磁矩仅为7μ<,b>，而Sc<,13>团簇的磁矩高达19μ<,b>。
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