[B x Al 13 - x ] - ( x =0～13)二元团簇的密度泛函理论研究
[B x Al 13 - x ] - ( x =0～13)二元团簇的密度泛函理论研究
复制标题
DOI：
10.6023/a16050230
复制
发表时间：
2016-08
影响因子：
2.5
通讯作者：
Ming-Lung Huang;Chang Xu;Longjiu Cheng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ming-Lung Huang;Chang Xu;Longjiu Cheng
采用遗传算法（Geneticalgorithm，GA）对B-Al二元团簇[B，Al13-x】-（x=0～13）进行了全局结构搜索，并在密度泛函理论（DensityFunctionalTheory,DFT）下对其进行了优化计算．结果表明在二元团簇中，随着硼原子的数量逐渐增加，团簇的结构由二十面体（3D）逐渐转化为准平面（2D）且团簇结构由B与Al原子的比例所决定的．当x=0-7时，Al原子占多数．团簇保持3D结构；反之团簇呈现2D构型；在x=7~8时，团簇的结构发生由3D向2D的转变．能量决定着团簇的稳定性（例如相对能量）．能量越小，其结构越稳定．在计算相对能量E小当x=1时，其相对能量最低，团簇结构最稳定．为了进一步了解团簇的稳定性，计算了[BxAl13-x]-团簇的HOMO-LUMO能级差（EH-L）和垂直电离能（VerticalDetachmentEnergies，VDE），并且发现它们的值在整体上是随着B原子数量的增加而减小，表明其团簇的稳定性逐渐减弱．在所有的团簇中，BAI~2的能级差最大，结构最稳定．因此文章中对其进行了分子轨道分析，发现当一个B原子替代了A1工团簇中的中心A1原子时，所得到的BAl再的电子壳层结构的1s^2和1p^6几乎和Al13-团簇保持一致．此外，对于x=13时的准平面全硼团簇B13，文章中用适应性自然密度划分（AdaptiveNaturalDensityPartitioning，AdNDP）对其化学成键进行了分析，结果显示B13有8个π电子，具有π反芳香性．