论文部分内容阅读
二聚体是最小的团簇,对二聚体电子结构和光谱参数的研究有助于理解团簇的演化规律,有助于对材料自组织过程的理解。目前对二聚体的研究成为了团簇科学的一个热点,尤其是对包含过渡族元素二聚体的研究。本文用Gaussian程序包研究了包含Al的二聚体体系。用杂化密度泛函B3LYP方法研究了Al与3d,4d,5d过渡元素以及Lu构成的中性二聚体AlX基态的光谱参数:平衡键长,谐振频率和解离能。除AlCr的解离能外,本文计算的结果和已有的实验和其它理论结果符合得比较好。计算结果表明后过渡元素(除Zn,Cd,Hg)与Al的结合比前过渡元素与Al的结合强,另外通过比较其性质,表明La与Lu在周期表中互换位置更合理。用B3LYP方法研究了3d过渡元素与Al构成的一价阴离子和阳离子的光谱参数。结果表明所有阴离子和阳离子基态的自旋多重度与相应的中性二聚体基态自旋多重度相差1。对于阳离子,按方式AlX~+→X+Al~+的解离能比按方式AlX~+→Al+X~+的解离能低,对X为Sc,Ti,Cr,Mn和Zn的阴离子,按方式AlX~-→X+Al~-解离,而对X为V,Fe,Co,Ni和Cu的阴离子,则按方式AlX~-→Al+X~-解离。此外,对AlX和AlX~±(X为3d过渡元素)的化学键特性作了分析。本文还用耦合簇理论研究了由碱金属(Li—Cs),碱土金属(Be—Ba)与Al构成的中性二聚体及其一价阴离子和阳离子的光谱参数。本文计算结果和已有的实验和其它理论结果符合得比较好。AlLi,AlNa,AlK,AlRb和AlCs的基态是~1∑~+,AlBe~+,AlMg~+,AlCa~+,AlSr~+和AlBa~+的基态也为~1∑~+,AlLi~-,AlNa~-,AlK~-,AlRb~-和AlCs~-的基态是~2Π,这和等电子的碱土-铝中性二聚体基态一样。而AlBe~-,AlMg~-,AlCa~-,AlSr~-和AlBa~-的基态是高自旋的~3Σ~-。