碱金属掺杂硅簇结构和性质的分析-analysis of structure and properties of alkali metal doped silicon clusters.docxVIP

3.2.7Si8K和Si8Kˉ343.2.8电子亲合能......................................................................................................353.2.9离解能...............................................................................................................353.2.10小结................................................................................................................364.10小结.......................................................................................................................52第五章结论...................................................................................................................53参考文献.......................................................................................................................55致谢.............................................................................................................................59作者介绍........................................................................................................................60第一章绪论1.1引言团簇是指由几个原子到几百个原子(甚至数千个原子)所组成的凝聚体。团簇的研究是介于原子分子物理和凝聚态物理之间的一个研究层次。在这一层次中存在的许多新物理和化学现象正日益引起人们的广泛关注[1]。最早从科学领域提出这一研究的是天体物理学家。为了研究星球的形成和毁灭，他们有意识地开始收集宇宙尘埃。从1970年第一颗宇宙尘埃被鉴别，到1986年以来，已有66种星际间环星球团簇被发现，例如HCN、HC3N、HC5N、HC7N、HC9N、HC11N等等，由此，人们开始利用各种手段在实验室中人工地复制这些团簇。以致后来，不断有新的团簇被人们发现。到目前为止，周期表中的任一种元素的原子所组成的团簇，甚至多元团簇，都可以在实验室里制备出来。团簇的研究已经跃出了天体工作者的兴趣范围，成为物理、化学、生物以及材料工作者共同关注的焦点。人们已经开始设计、制备一些自然界尚未发现的团簇，以期待组装成适于某种用途的新材料。团簇的研究目前处于多种学科交叉的范围并已构成了新的研究学科，既不能认为团簇是大分子，也不能认为它是固体的碎片。实验和理论研究表明，团簇的许多性质是在固体环境中不可能获得的，比如：团簇稳定性与构成团簇的原子数目息息相关，这被称之为“幻数”；团簇的结构与固体中的原子最高对称的排列有很大的区别，甚至出现五次对称性；多电荷离子团簇的自发破碎或库仑爆炸反映了团簇电子键合的基本规则；磁学、光学性质与量子尺寸和几何结构都有密切关系；团簇很大的比表面积和表面曲率半径使之成为极强的催化活性中心等等。20世纪50年代初，前苏联就在计算机上设计合金以及无机化合物。在此之后，随着固体物理、量子化学、统计力学、计算数学等相关学科在理论概念和方法上的巨大发展，现代计算机的速度、容量和易操作性空前提高，科学测试仪器的不断进步，理论与实验资料渐渐在计算机上实现沟通互化，从而为发现研究新材料提供了必要条件；而且现在的实验研究过程的复杂性在不断增加，许多复杂的物理、化学过程需要用计算机进行模拟和计算，这样可以部分地或全部地替代既耗资又费时的复杂实验过程，节省人力物力。甚至某些实验在现实条件下是难以实施的或无法实施的，都可以通过理论分析和模拟计算来获取信息。1.2本论文的研究对象及国内外研究概况众所周知，硅是重要的半导体材料，随着设备小型化和纳米技术的不断发展，硅材料在微电子行业的应用也