Ptn(n=1-9)团簇结构及磁性的第一性原理计算

计算物理 ›› 2013, Vol. 30 ›› Issue (4): 596-604.

Pt_n(n=1-9)团簇结构及磁性的第一性原理计算

温俊青¹, 周红¹, 张陈俊², 王俊锋¹

1. 西安石油大学理学院, 西安 710065;
2. 西北大学现代物理研究所, 西安 710069

收稿日期:2012-09-12 修回日期:2012-12-07 出版日期:2013-07-25 发布日期:2013-07-25
作者简介:温俊青(1977-),女,博士,讲师,主要从事纳米合金结构和性质的研究,E-mail:jqwenl221@xsyu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(11247229,61240028);陕西省教育厅科研计划项目(2013JK0629);陕西省自然科学基金(2011JM8028)资助项目

Structures and Magnetic Properties of Pt_n(n=1-9) Clusters:First-Principles Calculation

WEN Junqing¹, ZHOU Hong¹, ZHANG Chenjun², WANG Junfeng¹

1. College of Science, Xi'an Shiyou University, Xi'an 710065, China;
2. Institute of Modern Physics, Northwest University, Xi'an 710069, China

Received:2012-09-12 Revised:2012-12-07 Online:2013-07-25 Published:2013-07-25

摘要/Abstract

摘要： 采用密度泛函理论中的广义梯度近似泛函BPW91和三参数杂化密度泛函B3LYP研究Ptn团簇的结构,稳定性和磁性.两种方法得到了相同的稳定结构,基态结构也相同,只是次稳定结构的稳定顺序稍有不同.两种方法得到的平均配位数和平均键长有相似的变化规律,总体上随团簇尺寸的增大而增大,n=2-3时增幅较大,n=4-9时增幅较小,且有一定的振荡.两种方法得到团簇能量的二阶差分、分裂能、HOMO-LUMO能隙随团簇尺寸的演化都没有表现出明显的奇偶振荡行为,但在n=2、5、8时均有较大的值,说明相对应的团簇具有较高的稳定性.两种方法得到团簇的平均每原子磁矩随团簇尺寸的增大有逐渐减小的趋势,个别团簇有振荡.结果表明两种泛函都可以描述团簇结构、稳定性和磁性.

关键词: Pt团簇, 密度泛函理论, 几何结构, 稳定性, 磁性

Abstract: Structures,stabilities,and magnetic properties of Pt_n(n=1-9) are calculated with generalized gradient approximation functional BPW91 and three-parameter hybrid density functional B3LYP in density functional theory.The methods give same stable structures and same lowest-energy structures but different stable order of sub-stable structures.Average coordination numbers and average bond lengths in two methods have similar patterns.They increase with cluster size,and have a great increase at n=2-3 and a small increase at n=4-9.Analysis of energies by two methods show that there are greater values at n=2,5,8,which illustrate that corresponding clusters have high stabilities.Study of Pt clusters indicates that average magnetic moment oscillates with cluster size.It has a gradually decrease trend.It shows that two methods can describe structures,stabilities and magnetism of clusters.

Key words: Pt clusters, density functional theory, structures, stabilities, magnetism

中图分类号:

O641

温俊青, 周红, 张陈俊, 王俊锋. Pt_n(n=1-9)团簇结构及磁性的第一性原理计算[J]. 计算物理, 2013, 30(4): 596-604.

WEN Junqing, ZHOU Hong, ZHANG Chenjun, WANG Junfeng. Structures and Magnetic Properties of Pt_n(n=1-9) Clusters:First-Principles Calculation[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2013, 30(4): 596-604.

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