小团簇结构及其光学性质的第一性原理研究

来源 :中国科学院固体物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guosl1987
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本文采用基于密度泛函理论的第一性原理量子化学方法研究了小Ag、Au-Ag二元合金团簇的几何和电子结构特性,以及吸收谱性质。主要内容包括:研究了Ag团簇的吸收谱性质,计算得到的吸收谱与已有的实验结果符合得很好。研究表明5s电子的跃迁对银团簇的吸收谱起主要作用,而4d电子也有显而易见的贡献,因此4d的尾巴效应是不可忽略的。研究了AumAgn(2≤m+n≤8)的几何和电子结构性质。研究发现Au倾向于占据在团簇的外部,这种占据形式有利于电荷的转移。采用原子质量的概念,我们既能够解释小的团簇又能够解释大的团簇的偏析行为。对于m>n和m<n,团簇最可能分解隧道的分解能Ed随原子数的改变都呈现出明显的奇偶振荡特征,这与实验的结果一致。并且,这种奇偶振荡的特性归因于二元团簇的价电子的数目,即电子对效应。研究了AumAg8-m的电子结构和吸收谱。研究发现AumAg8-m团簇的吸收谱的主峰对应的激发能和相应的振动强度随Au原子数的改变而表现出明显的奇偶振荡行为。激发能的奇偶振荡归因于随Au原子数的改变而导致团簇AumAg8-m的光隙发生的奇偶振荡。这说明团簇AumAg8-m的光学性质可以通过改变化学计量来调谐。研究发现s和d电子被激发到杂化的sp轨道是团簇AumAg8-m的吸收谱形成的主要因素,并且团簇的激发过程与结合过程相一致,这两者都允许电荷转移到主要由团簇的外部原子形成的sp杂化轨道上。     
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