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近些年来团簇作为一门新兴的自然科学的分支,其独特的性质引起了越来越多的科学界的关注和兴趣,由于团簇的用途和独特性质,它可以用于催化化学工业和化学工程以及航天工业。通过对于它的研究和认识可以理解物质从微观到宏观的过渡的重要意义。因为铝是地壳当中含量最高的金属元素,所以铝团簇材料成为近年来研究比较多的课题。含铝掺杂的二元团簇的几何结构和电子特性也受到很大关注。由于团簇的表面比是非常大的,当铝合金团簇吸附原子、分子以及离子会引起结构和性质的变化,对与它们的研究会更好的了解团簇的性质,而且团簇的吸附机理将对团簇表面的吸附行为有更深刻的理解,为研制吸附材料提供理论基础和指导。
本文采用密度泛函的方法,采用赝势基组LANL2DZ,首次对AlnGan(n=1-12)团簇的中性,阳离子和阴离子的基态结构做了初步的研究,系统的讨论了它们的稳定性、能隙、能量二次差分和电子性质等,并且对团簇的绝热电子离解能和垂直电子离解能以及电离势做了分析。在AlnGan等比基态团簇中,Al和Ga原子分散的比较均匀,相对比较对称。中性团簇中Al6Ga6、Al7Ga7比较稳定。而且中等尺寸的团簇AlnGan(n=9-12)多呈现立体结构,体表面积较大。然后在Gaussian03程序中对AlnGa团簇中的基态团簇吸附了氢原子做了初步的计算研究。通过分析可以得到:AlnGaH和AlnGanH2团簇结构中Al和Ga原子分散的比较均匀,通过能量二次差分以及能隙的计算分析,发现Al6Ga6H和Al6Ga6H2团簇较稳定一些,AlnGanH和AlnGanH2当n≥6以后的团簇随着尺寸的增大稳定性越来越差。