非晶态合金Ni-Fe-B体系成键及电子性质的理论研究

结合文献报道,Ni／Fe=1：1时非晶态合金Ni-Fe-B体系对某些加氢反应的催化活性和选择性较好,设计一系列Ni、Fe等比例的双硼原子簇Ni2Fe2B2的各种可能构型,利用DFT方法在B3LYP／Lanl2dz水平下进行全参数优化和频率验证。分析优化结果中知：原子簇Ni2Fe2B2单重态有四个稳定构型、三重态有三个稳定构型,三重态能量均低于单重态能量;Ni-B、Fe-B键间有强烈相互作用;Ni、Fe原子带负电荷,B原子带正电荷,电子从类金属向金属转移,类似于非晶态合金Ni-B、Fe-B、Co-B体系的电子行为。     

非晶态合金Co80P20体系局域结构及稳定性的DFT研究

利用含相关校正能的DFT方法在B3LYP/Lan12dz水平下,对原子簇模型Co<,4>P<,30>余种可能存在构型在二、四、六重态下进行全参数优化和频率计算,确定了8种稳定构型.从其能量、结合能、几何参数、过渡态及成键等方面对其稳定构型分析,结果显示,8种稳定构型主要是三角双锥和类螺旋桨两种结构,在二重态和四重态中最...     

CoFe_2BP团簇的组成、电子及磁学性质的研究

根据各优化构型之间的能量差,首次从能量学视角提出一种定量计算团簇CoFe2BP各优化稳定构型组成比例的方法,同时对团簇的电子和磁学性质进行研究,得出:各优化构型中,四重态构型所占的组成比例最大且立体结构趋于多样化;B原子接受电子,P原子提供电子,B原子所带负电荷量与B原子和周围成键金属原子数呈负相关,各原子中所有价轨道均参与成键;Co原子的磁矩小于Fe原子的平均磁矩;受各构型稳定性的影响,Fe原子磁矩在二、四重态中分别呈"凹"、"凸"形变化,Co原子的磁矩变化相对比较平缓;多重度的改变会对Co、Fe原子的磁矩变化产生不同的影响,同时Co、Fe原子的磁矩与构型的立体结构息息相关。     

团簇Co_xFe_yB_2的结构特点与磁学性质的密度泛函数理论研究

为了深入了解非晶态合金Co-Fe-B的结构特点以及磁学性质,利用密度泛函数理论(DFT)方法,在B3LYP/Lan12dz水平下,对团簇Co_2FeB_2和CoFe_2B_2的十余种可能存在的构型在不同重态下进行全参数优化计算和频率验证,共得到17种不同构型,分别是三角双锥型、戴"帽"三角锥型、四方锥型以及平面型。对这些稳定构型的结构特点以及磁学性质进行研究分析,结果表明:团簇CoFe_2B_2比团簇Co_2FeB_2更具有结构多样性,而且各化学键的配置更加均匀、合理;在两团簇各构型中,二、三、四重态下的Co原子的磁矩非常接近,Fe原子的磁矩也是如此,且Co和Fe原子对磁性的贡献均较高;单重态下的Co和Fe原子对磁性的贡献较低;Fe原子对磁性的贡献大于Co原子的。     

团簇Ni3B2多重态热力学稳定性和磁学性质

为了探究团簇Ni_3B_2的热力学稳定性和磁学性质,基于密度泛函理论对多重态构型进行了优化运算,结果得到7种稳定存在的构型,其中三重态四种,五重态三种;通过对比优化构型的热力学参数及电子自旋情况得知:稳定性顺序依次为1~((5))1~((3))2~((5))2~((3))3~((3))4~((3))3~((5));并且向上自旋电子自旋轨道密度的分立降低了构型的稳定性;通过对电子自旋情况的进一步研究讨论得知:团簇Ni_3B_2的磁性主要由3d轨道贡献;此外,三重态的构型中存在Ni—B间分子轨道的解离,解离出的向上自旋电子分布在Ni原子周围,向下自旋电子分布在B原子周围。     

非晶态合金Fe-B-P催化活性和磁性的理论研究

采用原子簇方法,对倍受关注的Fe基非晶态合金Fe-B-P的催化活性和磁性进行研究.通过合理设计可调Fe含量的系列原子簇FenBP（n=1～4）可能构型三十余种,利用密度泛函理论（DFT）分别在单、三重态下进行优化计算.在不同多重度下,对所确定的原子簇FenBP（n=1～4）最稳定构型的几何结构、能量、能隙差、费米能级和d轨道布局数进行分析,结果表明：多重度对原子簇FenBP（n=1～4）几何构型影响较大;三重态比单重态稳定且催化加氢活性较好,其中三重态的Fe3BP活性最好;单重态的磁矩明显低于三重态,其中单重态的Fe4BP磁矩最小,表现出软磁性.     

团簇Sc_3BP稳定性的研究

根据拓扑学原理和密度泛函理论,在B3LYP/Lanl2dz的水平下对团簇Sc_3BP的6种优化构型稳定性进行研究。通过对各构型原子的电子自旋密度值、原子间的电子自旋密度值、电子自旋密度分布图的分析,结果表明:外围电子自旋密度分布越均匀,对称性越好,内部原子间的电子自旋密度分布越集中,电子重叠程度越高,成键强度越大,团簇的稳定性越好。团簇Sc_3BP最稳定存在的构型为三角双锥1~(2),最不稳定构型为平面四边形4~(4)。     

非晶态合金Co-P-B体系的组成和催化性质研究

利用团簇Co3PB模型来研究非晶态合金Co-P-B体系,从能量学视角对团簇Co3PB中五种稳定构型所占比例进行定量分析后,可知共有四种主要存在构型,按构型稳定性排序后,二、四重态构型随能量的升高呈交替排列样式。Co原子是催化反应的活性质点,此结论与实验结果相同。结合态密度图分析,在催化反应中,团簇Co3PB易接受反应物的电子,使反应物活化。     

团簇Co4P的自旋布居数及磁学性质研究

以团簇Co4P作为非晶态合金Co-P体系的局域结构,对其进行全参数优化计算,最终得到6种优化构型.通过对团簇Co4P 6种优化构型的Mulliken自旋布居数(包括团簇原子各轨道自旋布居数、团簇轨道自旋布居数及团簇原子自旋布居数)进行分析,对团簇Co4P各优化构型的成单电子进行研究,发现Co原子的d轨道成单电子数最多;...     

Ni-Co-B非晶态合金电子性质的理论研究

根据 Ni- Co- B非晶态合金结构的短程有序、Ni、Co、B之间是较强的化学作用以及化学键理论 ,利用一系列原子簇模型 Ni4-n Con B2 ( n=0～ 4)对 Ni- Co- B非晶态合金用 DFT方法进行较高水平的量子化学计量 ,结果表明 ,模型体系 Ni4-n Con B2 中 ,B原子供给 Ni原子、Co原子电子 ,这与非晶态合金的实验结果一致 ,同时计算结果也表明了在三元非晶态合金 Ni- Co- B中 ,很可能存在与二元 Ni- B非晶态合金类似的 B- B近距离直接接触 ;Co原子得电子能力强于 Ni原子 ,钴的引入对镍的电子结构有调变作用