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本论文的方向是通过密度泛函理论研究团簇的物理化学性质。近年来随着相关理论和数值算法的飞速发展,使得基于密度泛函理论的第一性原理方法成为凝聚态物理、量子化学和材料科学中的常规计算研究手段。本文利用密度泛函理论研究了FeB<,N>(N=1-10)团簇的结构和电子性质。
在第一章中,我们首先简单的介绍了团簇的基本情况。团簇由于其尺寸介于原子和固体之间而具有许多独特的性质,并且在实验和理论上受到了广泛的注意。首先,我们介绍了团簇的一些基本性质。随后我们介绍了试验上和理论上研究团簇时常用的一些方法。
在第二章中,我们简单介绍了密度泛函理论的一些基本概念和情况。量子化学的发展促进了密度泛函理论的建立。对于密度泛函理论来说,寻找好的交换一关联泛函是最为重要的目标之一。在这一章的最后,我们简要介绍了本文所使用的模拟软件。
在最后一章中,我们利用密度泛函理论中的PW91交换一关联泛函研究了FeB<,N>(N=1-10)团簇的结构和电子性质。在这里我们讨论了一些有趣的结果。这些结果表明,基态FeB<,N>(N=1-10)团簇易于采用3D结构,并且FeB<,4>和FeB<,8>团簇有着较高的稳定性。同时我们对FeB<,N>(N≤10)基态团簇的磁性做了系统的研究, FeB<,N>(N≤10)团簇的总磁矩和Fe原子磁矩随团簇尺寸的增大而振荡变化。