WmCn(m+n≤7)团簇的几何结构与稳定性

计算物理 ›› 2013, Vol. 30 ›› Issue (4): 587-595.

W_mC_n(m+n≤7)团簇的几何结构与稳定性

张秀荣¹, 李维军², 张福星², 袁爱华³

1. 江苏科技大学数理学院, 镇江 212003;
2. 江苏科技大学材料科学与工程学院, 镇江 212003;
3. 江苏科技大学生物与化学工程学院, 镇江 212003

收稿日期:2012-09-10 修回日期:2013-01-18 出版日期:2013-07-25 发布日期:2013-07-25
作者简介:张秀荣(1957-),女,教授,从事计算原子与分子物理和团簇的研究,E-maili:zh4403701@126.com
基金资助:
国家自然科学基金(51072072);江苏省自然科学基金(BK2010343)资助项目

Structures and Stability of W_mC_n Clusters

Zhang Xiurong¹, Li Weijun², Zhang Fuxing², Yuan Aihua³

1. School of Mathematics and Physics, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212003, China;
2. School of Materials Science and Engineering, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212003, China;
3. School of Biology and Chemical Engineering, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212003, China

Received:2012-09-10 Revised:2013-01-18 Online:2013-07-25 Published:2013-07-25

摘要/Abstract

摘要： 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W_mC_n(m+n≤7)团簇进行几何构型全优化,得出它们的基态结构,并计算基态结构的平均结合能、二阶能量差分、能隙及键级.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W_mC_n(m+n≤7)团簇最容易形成W-C键.

关键词: W_mC_n团簇, 基态结构, 稳定性, 密度泛函理论

Abstract: Possible equilibrium geometries of W_mC_n clusters are optimized by using density functional theory at B3LYP/LANL2DZ level.For ground-state structures,average binding energy,second difference in energy,HOMO-LOMO gaps and the Wiberg bond index are analyzed.With increasing tungsten atoms,structures of clusters transform from linear into planar,and then become three-dimensional structures.All spin multiplicity is not more than 5.Hybridization of carbon atoms enhanced stability of the clusters,but reduced chemical activity.And Wiberg of W-C is much stronger than that of W-W and C-C,so it is easier to form W-C bond in W_mC_n clusters.

Key words: W_mC_n(m+n≤7)clusters, ground-state structures, stability, density functional theory

中图分类号:

O641

张秀荣, 李维军, 张福星, 袁爱华. W_mC_n(m+n≤7)团簇的几何结构与稳定性[J]. 计算物理, 2013, 30(4): 587-595.

Zhang Xiurong, Li Weijun, Zhang Fuxing, Yuan Aihua. Structures and Stability of W_mC_n Clusters[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2013, 30(4): 587-595.

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