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【6h】

贵金属与稀有气体掺杂小团簇结构与稳定性的理论研究

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摘要

含贵金属元素铜、银和金的小团簇，在光敏、发光和非线性光学材料的探索和应用中起着重要的作用。对团簇的结构、性质和演变过程的研究，为原子与分子物理和凝聚态物理架起了一座桥梁，同时也将促进理论物理和计算物理的发展。迄今为止，国内外对贵金属元素Cu、Ag、Au与稀有气体Ar元素构成的小团簇的研究很少，仅有很少量的实验报道。
　　 本论文应用Gaussian03程序，分别采用密度泛函方法和量子化学从头算(abmitio)方法，在B3LYP、Hartree-Fock方法(HF)、MollerPlesset二阶微扰论(MP2)和CCSD(T)耦合簇理论水平上，采用不同的赝式及相应的基组对双原子MAr0，1，2(M=Cu，Ag，Au)分子体系的结构进行优化，其中AgAr+分子优化的结果与文献和实验数据十分吻合。计算得到基态的稳定结构、几何参数。电子相关效应使体系键长缩短，频率增加，解离能增大，同时对基态的稳定结构进行基组重叠误差修正(BSSE)，得出MAr0，1，2(M=Cu，Ag，Au)分子体系的解离能。
　　 在B3LYP的理论水平上，对MnAr2+(M=Cu，Ag，Au；n=1，2)分子体系的几何结构、结合能和能隙进行优化计算；对于三原子MAr2+分子体系，基态结构均是具有D∞h对称性的直线结构，其中Cu-Ar的键长最小，结合能最大；对于四原子分子体系M2Ar2+(M=Cu，Ag，Au)优化也具有D∞h对称性的直线结构，其中含Au体系的结合能最大，为2.62eV，稳定性最强。同时给出四原子分子M2Ar2+(M=Cu，Ag，Au)体系的红外光谱图，其中Cu2Ar2+分子的红外吸收光谱强度最大，其次是Ag2Ar2+分子，Au2Ar2+分子的红外吸收光谱强度最小。希望计算结果能为实验研究中确定分子结构与组成提供理论依据。

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