国家自然科学基金(10174039) 作品数:13 被引量:29 H指数:3 相关作者: 邓开明 唐春梅 陈宣 谭伟石 黄德财 更多>> 相关机构: 南京理工大学 中国科学技术大学 哈尔滨工业大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 江苏省自然科学基金 更多>> 相关领域: 理学 一般工业技术 更多>>
富勒烯衍生物C60(CF3)n(n=2,4,6,10)几何结构和电子性质变化规律的密度泛函研究 2009年 采用密度泛函理论中的广义梯度近似对C60(CF3)n(n=2,4,6,10)几何结构和电子性质的变化规律进行了计算研究.发现在C60(CF3)4可能稳定存在的三种同分异构体中,具有p-p-p加成方式的衍生物热力学性质最为稳定;在C60(CF3)6可能稳定存在的三种同分异构体中,具有p-p-p-m-p加成方式的衍生物热力学性质最为稳定.对C60(CF3)2,C60(CF3)4,C60(CF3)6和C60(CF3)10四种加成衍生物的几何结构分析可知:随着CF3加成个数的增加,C60中的C—C平均键长逐渐变大,笼子与CF3之间连接键CC60—CCF3逐渐变大.对它们的电子结构分析可知,随着CF3加成数目的增多,反应热几乎是线性增加.而C60(CF3)n(n=2,4,6,10)分子的平均反应热在n=6处为极大值,说明C60(CF3)6应该是最容易得到的加成产物.由Mulliken电荷可知,加成的CF3个数越多,CF3与笼子的相互作用也就越强,每个CF3转移到笼子上电荷数也就越多.C60(CF3)n的自旋聚居数分布表明它们均为闭壳层结构.最后,从CF3对分子的前线轨道贡献可知,四种分子的得电子情况和失电子情况均发生在碳笼本身,并不随着CF3个数的增加而发生明显的改变. 唐春梅 夏海燕 邓开明 陈宣 胡凤兰 黄德财关键词:几何结构和电子性质 密度泛函 密度泛函理论计算内掺氢分子富勒烯H2@C60及其二聚体的几何结构和电子结构 被引量:1 2008年 采用密度泛函理论中的广义梯度近似(generalized gradient approximation,简称GGA),对内掺氢分子富勒烯H2@C60及其二聚体的几何结构和电子结构进行了计算研究.发现无论是在H2@C60单体,还是在其二聚体中,氢倾向以分子形式存在于碳笼中心处,且在室温下氢分子可以做自由旋转.电子结构分析表明,氢分子掺入到C60和C120中,仅对距离费米能级以下-8eV至-5eV能级处有一定的贡献,其他能级的分布和能隙几乎没有变化. 柏于杰 付石友 邓开明 唐春梅 陈宣 谭伟石 刘玉真 黄德财关键词:电子结构 密度泛函 C60富勒烯-巴比妥酸及其二聚体几何结构和电子结构的密度泛函计算研究 被引量:2 2008年 采用基于密度泛函理论的广义梯度近似,对C60富勒烯-巴比妥酸及其二聚体的几何结构和电子结构进行了计算研究.发现:C60富勒烯-巴比妥酸只有一种稳定结构,且掺杂巴比妥酸基团对C60分子构型的影响是局域的.C60富勒烯-巴比妥酸的二聚体有三种同素异构体,分别以[6,5]—[6,5],[6,6]—[6,5]和[6,6]—[6,6]三种方式键合,从能隙大小顺序和总能相对大小来看,[6,6]—[6,6]结构最为稳定.电子结构方面,在C60富勒烯-巴比妥酸单体中,Donor-Acceptor电荷转移体系为C60富勒烯-巴比妥酸,即电荷是从C60向巴比妥酸转移.由前线轨道和自旋布居数得知,C60富勒烯-巴比妥酸单体很好地保留了C60的电磁性质,但稳定性下降,易发生二次加成反应形成二聚体.对于C60富勒烯-巴比妥酸二聚体,Mulliken电荷分析显示,在加成四元环处的碳原子分别得到0·104e和0·106e电荷,而与它们邻近的碳原子则失去电子,带有正电荷,且距加成位置越近的碳原子失去的电荷越多.在远离加成位置处,碳原子的净电荷变化相对较小.与单体1·52eV能隙相比,二聚体中的能隙为1·45eV.其前线轨道分布与单体相比,最高占据轨道几乎未变,但最低未占据轨道发生了很大变化. 蒋岩玲 付石友 邓开明 唐春梅 谭伟石 黄德财 刘玉真 吴海平关键词:电子结构 密度泛函 SiN团簇光电子能谱的指认 2006年 应用含时密度泛函理论研究了SiN团簇低能激发态的性质.将计算结果与前人已有的计算结果进行了比较,此外还根据计算得到的低能激发能对SiN-阴离子的光电子能谱进行了理论指认.研究表明,SiN-阴离子的基态为1Σ态,而光电子能谱上的X峰和A峰分别对应于1Σ→2Σ和1Σ→2Π的跃迁.研究结果还表明,用含时密度泛函的方法来处理激发态的问题是成功的. 袁勇波 刘玉真 邓开明 杨金龙关键词:团簇 光电子能谱 基态 激发态 C_(56)X_(10)(X=F,Cl,Br,I)的结构稳定性和电子性质 被引量:4 2010年 采用密度泛函理论(DFT)中的广义梯度近似(GGA)方法对C56X10(X=F,Cl,Br,I)的结构稳定性和电子性质进行了计算研究.结构稳定性计算表明:对于C56X10(X=F,Cl,Br,I),能隙、反应热、最大振动频率和最小振动频率都随着X原子序数的增加而减小,表明C56X10(X=F,Cl,Br,I)的稳定性随着X原子序数的增加而逐渐降低,其中C56F10最为稳定.前人在实验上已成功合成出C56Cl10,因此,我们推测C56F10有望在实验上成功合成.前线轨道计算发现,C56相邻的五边形公共顶点以及两个六边形-五边形-六边形公共顶点是笼子中化学活性最强的部位,有利于卤族元素的外部吸附.此外,计算结果还显示,C56X10(X=F,Cl,Br,I)的电负性随着X原子序数的增大而逐渐减弱,C—X基团的电负性因位置的不同而不同. 曹青松 邓开明关键词:富勒烯 电子结构 内掺金属富勒烯Ti2@C80几何结构和电子结构计算研究 被引量:1 2008年 采用密度泛函理论方法对内掺金属富勒烯Ti2@C80的几何结构和电子结构进行了计算研究。分别在Ih_C80笼内8个不同位置和D5h_C80笼内5个不同位置掺入2个Ti原子,形成Ti2@C80的初始结构。几何结构优化表明:对于Ih_Ti2@C80,2个Ti原子处于C2轴上是最稳定的;对于D5h_Ti2@C80,2个Ti原子处于距C2轴0.0428 nm的一条轴上是最稳定的。局部态密度显示:掺杂之后Ti原子的磁性淬灭。密立根电荷分析表明:2个Ti原子的化合价小于+2价,与电子能耗谱实验相一致。 郭小建 袁勇波 吴海平 邓开明关键词:电子结构 密度泛函理论 MC_(20)F_(20)(M=Li,Na,Be和Mg)几何结构和电子性质的密度泛函计算研究 被引量:1 2009年 采用密度泛函理论(density functional theory,DFT)中的广义梯度近似(generalized gradient approximation,GGA)对MC20F20(M=Li,Na,Be和Mg)的几何结构和电子性质进行了计算研究.几何结构研发现:随着内掺原子序数的增加,金属原子M对C20F20中的C—C键的影响越来越大,而对C—F键的影响甚微.掺杂能计算表明:MC20F20的掺杂能均为负值,需要在一定的实验条件下才能被合成.内掺碱金属和碱土金属分别产生了两类截然不同的能隙和磁性.其中,内掺碱金属的能隙非常小,且带有1μB的净磁矩,表现出磁性;而内掺碱土金属的能隙比C60的能隙还大,净自旋为0,表现出非磁性. 曹青松 邓开明 陈宣 唐春梅 黄德财关键词:富勒烯 电子结构 密度泛函 Geometric and Electronic Properties of Metallofullerene Fe@C60 2006年 The generalized gradient approximation (GGA) based on density functional theory (DFT) was used to analyze the structural and electronic properties of Fe@C60 and C59Fe for comparison. Among the six possible optimized geometries of Fe@C60, the most favorable endohedral site of Fe atom is under the center of a hexagon ring, i.e., Fe@C60-6. The Energy gap (Eg) of Fe@C60-6 is smaller than those of C59Fe and C60, indicating the higher chemical reactivity. The magnetic moment of Fe atom in Fe@C60-6 is preserved to some extent though there is the hybridization between the ge atom and C atoms of the cage, in contrast to the completely quenched magnetic moment of the Fe atom in C59Fe. 唐春梅 邓开明 杨金龙 汪信关键词:C60 C_(58)Si_2的几何结构和电子结构研究 被引量:3 2004年 采用密度泛涵BLYP/6 - 31 1G和杂化密度泛涵B3LYP/6 - 31 1G方法 ,对C5 8Si2 的几何结构和电子结构进行系统研究。发现在C5 8Si2 的同素异形体中 ,2个Si原子位于六边形对角位置时 (C5 8Si2 - 6 )比 2个Si原子位于五边形对角位置时(C5 8Si2 - 5)的能量低 0 .1 1eV ,是C5 8Si2 的基态几何结构。C5 8Si2 同C60 相比 ,只是在Si原子附近原子间的间距有较为明显的变化 ,其它部分基本保持C60 的构型。在电子结构方面 ,由于C5 8Si2 - 6具有Cs 对称性 ,所以使原先的能级简并度消除 ,LUMO能级下降 ,HOMO能级上升 ,HOMO与LUMO间的能隙变小 ;每个Si原子均失去 1 .1 2 2e的电荷 ,主要转移到Si—C键上的 3个邻近的C原子上 ,使C5 8Si2 中的Si—C化学键受到极化 ,束缚能增大。 吴海平 邓开明 杨金龙关键词:电子结构 MPb_(10)(M=Ti,V,Cr,Cu,Pd)几何结构和磁性的密度泛函计算研究 被引量:4 2009年 采用密度泛函理论(density functional theory,DFT)中的广义梯度近似(generalized gradientap proximation,GGA)对MPb10(M=Ti,V,Cr,Cu,Pd)四种同分异构体的几何结构和磁性进行了计算研究.发现在四种同分异构体中,D4d结构的MPb10(M=Ti,V,Cr,Cu,Pd)具有最大的结合能和能隙,表明D4d结构为其基态几何结构,具有较高的化学稳定性.磁性计算显示:基态TiPb10团簇的磁矩为2μB,Ti原子与周围的Pb原子之间存在着弱的铁磁相互作用.基态VPb10团簇的总磁矩为1μB,V原子与周围的Pb原子之间既存在着弱的铁磁相互作用又存在弱的反铁磁相互作用.基态CuPb10团簇的磁矩为1μB,Cu原子与周围的Pb原子之间存在着弱的铁磁相互作用.基态CrPb10和PdPb10团簇的磁矩为零,体现为非磁性.由此可见,可以通过内掺不同过渡金属对Pb10团簇的化学反应活性和磁性进行调制. 杨剑 王倪颖 朱冬玖 陈宣 邓开明 肖传云关键词:密度泛函