Al29團簇的幾何和電子結(jié)構(gòu)的理論計算研究＊

姚長宏

（濰坊學院，山東 濰坊 261061）

Al29團簇的幾何和電子結(jié)構(gòu)的理論計算研究＊

姚長宏

（濰坊學院，山東 濰坊 261061）

采用第一性原理的全勢能線性Muffin－Tin軌道組合分子動力學方法對Al29團簇進行了理論計算。得到了Al29團簇的基態(tài)結(jié)構(gòu)及其一系列的亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)。對這些結(jié)構(gòu)的能量，鍵長和最高占據(jù)態(tài)與最低占據(jù)態(tài)的能量間隔做了討論。并且得到了基態(tài)結(jié)構(gòu)的態(tài)密度。

第一性原理；團簇；基態(tài)結(jié)構(gòu)；亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)

原子團簇（atom cluster），是介于原子和固體之間的一個中間態(tài)，指幾個到幾百個乃至上千原子通過物理或化學的結(jié)合力組成相對穩(wěn)定的亞微觀集體［1－2］。對團簇的研究可以給我們提供一個理解從分子物理到凝聚態(tài)物理的橋梁，這使得近來對于原子團簇的研究成了一個非常熱門的方向［3－4］。同時，對原子團簇的研究還是尋找具有一些不尋常的性質(zhì)的新材料的一個來源。近年來對金屬團簇的結(jié)構(gòu)的探索取得了很多的進展。除了堿金屬外，鋁團簇是被研究的最廣泛的系統(tǒng)，小鋁原子團簇的研究已經(jīng)非常廣泛。特別是Al13團簇基態(tài)結(jié)構(gòu)，眾多的研究認為是略有畸變的二十面體結(jié)構(gòu)［5－6］。一些尺寸大的團簇的研究相對少（例如Al29［7］）。本文主要的內(nèi)容就是通過第一性原理的計算來確定Al29中性基態(tài)的結(jié)構(gòu)和其低能量態(tài)的結(jié)構(gòu)。

1 計算方法簡介

廣義的第一性原理計算指的是一切基于量子力學原理的計算。從頭算（ab initio）是狹義的第一性原理計算，它是指不使用經(jīng)驗參數(shù)，只用電子質(zhì)量，光速，質(zhì)子中子質(zhì)量等少數(shù)實驗數(shù)據(jù)去做量子計算。……