论文部分内容阅读
本文首次采用从头算B3LYP自洽场晶体轨道(SCF-CO)方法系统地计算了由具有D6h对称性的C36笼状结构(以下简称D6h C36)构造的中性和离子态的一维、二维聚合物进行了理论研究,对其中的导态聚合物的超导可能性进行了讨论。同时在HF 6-31G*半基组水平上采用DFT的B3LYP方法对由具有D2d对称性的C36笼状结构(以下简称D2d C36)构造的二聚体进行了计算,并对其结构稳定性进行了讨论。在此基础上首次对由这些二聚体形成的一维聚合物采用从头算B3LYP白洽场晶体轨道(SCF-CO)方法进行了计算,对其中性和离子态的聚合物的电子性质进行了讨论。通过以上这些计算,我们得到了以下结果: 1.由D6h C36构成的一维聚合物的理论研究 首次采用从头算B3LYP SCF-CO方法计算了五种由D6h C36构成的一维C36聚合物的能带结构,发现其中四种是半导体,一种具有D2h对称性的一维聚合物为导体,这种金属态聚合物的构型为我们首次提出。计算得到的一维聚合物中最稳定的是半导体的具有D2h对称性的构型。在半导体中D6h构型的带隔最窄,也最不稳定。首次采用从头算B3LYP SCF-CO方法对这五种一维聚合物的离子态进行了计算,如果保持中性聚合物几何构型,得到的电子刚性填充到中性聚合物的未占能带上。由于分子问的电声相互作用很弱,计算得到的Peierls相变温度很小,金属态聚合物在很低温度时也不会发生Peierls相变。分子内的电声相互作用常数比分子间的大得多,因此,可以忽略分子间电声相互作用对超导温度的影响。由于D2h-1构型的C364-聚合物的电声相互作用常数大于碱金属掺杂C60的,因此它有可能成为一个好的高温超导体。 2.由D6h C36构成的二维聚合物的理论研究 首次采用从头算的B3LYP SCF-CO方法计算了五种由D6h C36构成的二维C36聚合物的能量和能带结构。其中三种结构未见文献报道,另两种结构