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本文利用密度泛函理论(Density Functional Theory)采用Gaussian03程序,优化了WmCn(m+n≤7)团簇的几何结构,得出了基态构型,并系统的研究了其基态结构的物理、化学性能,其内容及主要结果如下:(1)利用密度泛函理论(DFT)中的杂化密度泛函B3LYP方法在LANL2DZ基组水平上对WmCn(m+n≤7)团簇进行了几何构型全优化,得出了它们的基态结构,并对基态结构的平均结合能、二阶能量差分、能隙及键级进行了计算研究,结果表明:随着W原子个数的增加,团簇的结构由线性转变为平面,再转变为立体结构,其中自旋多重度未超过5;C原子的掺杂增强了团簇的稳定性;分析团簇Wiberg键级可知,团簇中W–C键级明显大于W–W和C–C键级,表明WmCn(m+n≤7)团簇最容易形成W–C键。(2)在获得WmCn(m+n≤7)团簇基态结构的基础上,对基态结构的振动光谱、自然键轨道(NBO)进行了系统的研究,结果表明:在W原子和C原子作用的过程中,W原子的6s轨道上的电荷转移到了C原子2p轨道,产生了轨道杂化现象,形成了较强的W-C化学键;振动光谱分析显示:振动频率主要分布在55.99cm-1至2061.41cm-1处,最强峰对应的的振动模式大部分都为C原子或W原子的伸缩振动。(3)对基态结构的偶极距、极化率及磁性进行了相关研究,结果表明:在WmCn(m+n≤7)团簇中除W2C2团簇、W2C3团簇外皆有极性,WC6团簇总偶极矩最大,其极性最强;团簇极化率表明,在XY方向团簇WmCn(m+n≤7)极化率张量分量最大值为46.66;在XZ方向团簇WmCn(m+n≤7)极化率张量分量最大值为11.38;在YZ方向上,团簇WmCn(m+n≤7)极化率张量分量除W5C团簇为-3.06其余皆为零;混合团簇总磁矩范围在0~4μB,团簇的磁矩主要有W原子提供,部分团簇发生了“磁矩淬火”现象。综上所述,本文首次对WmCn(m+n≤7)团簇的基态结构及物理化学性质进行了系统的理论研究,揭示了WmCn(m+n≤7)团簇的宏观性质与微观结构的联系,并为实验研究提供可靠的理论依据,也为新的功能材料的开发提供了相应的理论根据。