中性砷团簇Asn（n=2-15）、砷正离子团簇Asn+（n=2-15）、砷负离子团簇Asn-（n=2-15）的理论研究

论文摘要

本文对中性砷团簇、砷正离子团簇Asn+（n=2-15）及砷负离子团簇Asn-（n=2-15）进行了理论研究。通过使用分子图形学、分子力学和量子化学相结合的理论计算方法,在密度泛函B3LYP/6-31G*的水平上对各种可能的团簇模型进行了几何结构优化,找出其中稳定的同分异构体。同时在B3LYP/6-311+G*的水平上对优化后的结构进行了单点能量计算,以确定其最稳定的构型。讨论了Jahn-Teller效应对稳定构型结构的影响。基于最稳定结构的价键结构,总结了其结构规律。相邻原子团簇之间的能量差、增量结合能、电子亲合能和电离能等计算结果很好地解释了现有质谱图和光电子能谱谱峰强度的奇偶变化。本文也为实验上进一步获得较大的砷团簇提供了理论依据。以上这些研究结果可概括为以下几个方面:1、Asn（n=2-15）砷原子团簇通过计算确定了中性团簇Asn（n=2-15）的最稳定构型,综合讨论其基态构型的特点。讨论了Jahn-Teller效应对稳定构型结构的影响。通过相邻原子团簇之间的能量差、增量结合能的计算说明其偶数n的Asn团簇要比奇数n团簇稳定。2、Asn+（n=2-15）正离子团簇通过计算确定了Asn+（n=2-15）正离子团簇最稳定的构型,分析了这些最稳定结构存在的合理性,并结合Jahn-Teller效应讨论其对稳定构型结构的影响。相邻原子团簇之间的能量差、增量结合能、绝热电离能的计算结果都说明奇数n的Asn+正离子团簇要比偶数n的正离子团簇稳定。3、Asn-（n=2-15）负离子团簇通过计算确定了负离子团簇Asn-（n=2-15）的最稳定构型,分析了这些最稳定结构存在的合理性,,所有构型均是Jahn-Teller稳定结构。电子亲和能、相邻原子团簇之间的能量差、增量结合能的计算结果都说明奇数n的Asn-负离子团簇要比偶数n的负离子团簇稳定。本文的计算结果将为进一步的研究提供理论依据,也为砷团簇的合成提供线索。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• §1.1 团簇科学的发展和研究内容
• §1.2 团簇研究的意义
• §1.3 本文的主要研究内容
• 参考文献
• n（n=2-15）的理论研究'>第二章 中性砷团簇As_n（n=2-15）的理论研究
• §2.1 前言
• §2.2 结构模型与计算结果
• n（n=2-15）的基态结构与计算结果'>§2.3 中性砷团簇As_n（n=2-15）的基态结构与计算结果
• §2.4 相邻团簇能量差和增量结合能
• §2.5 Jahn-Teller效应对团簇构型的影响
• n（n=2-15）比较'>§2.6 与P_n（n=2-15）比较
• §2.7 小结
• 参考文献
• n⁺（n=2-15）的理论研究'>第三章 砷正离子团簇As_n⁺（n=2-15）的理论研究
• §3.1 前言
• §3.2 结构模型与计算结果
• n⁺（n=2-15）的基态结构与计算结果'>§3.3 砷正离子团簇As_n⁺（n=2-15）的基态结构与计算结果
• §3.4 相邻团簇能量差、增量结合能以及绝热电离能
• §3.5 Jahn-Teller效应对团簇构型的影响
• n⁺（n=2-15）比较'>§3.6 与P_n⁺（n=2-15）比较
• §3.7 小结
• 参考文献
• n^-（n=2-15）的理论研究'>第四章 砷负离子团簇As_n^-（n=2-15）的理论研究
• §4.1 前言
• §4.2 结构模型与计算结果
• n^-（n=2-15）的基态结构与计算结果'>§4.3 砷负离子团簇As_n^-（n=2-15）的基态结构与计算结果
• §4.4 绝热电子亲和能、相邻团簇能量差以及增量结合能
• §4.5 Jahn-Teller效应对团簇构型的影响
• n^-（n=2-15）比较'>§4.6 与P_n^-（n=2-15）比较
• §4.7 小结
• 参考文献
• 在学期间发表论文情况
• 致谢