文档介绍：广西大学
硕士学位论文
Al基合金团簇结构和性能研究
姓名:徐海龙
申请学位级别:硕士
专业:理论物理
指导教师:欧阳义芳
20090628
基合金团簇结构和性能研究摘要近年来,对于原子团簇的研究已经逐步发展成为一个重要的学科领域,对它的深入研究有助于揭示从微观的单个原子、分子到宏观凝聚态的演变规律,为微观尺度材料的合理设计和改性提供科学依据。铝基非晶合金一直以其优异的力学性能、较高的热稳定性、抗腐蚀性能、质轻、延展性好等特点,在航空、建筑等领域得到了广泛的应用。一般认为,非晶结构中存在合金团簇,所以对铝团簇以及铝基掺杂团簇的研究对更进一步理解非晶态铝基合金的结构有重要的意义。本文采用基于密度泛函腄程序优化了铝团簇及其掺杂团簇的几何结构。对。糯兀呕宋逯值湫偷闹行约按缤糯氐募负谓构,并计算了其结合能、电子态密度等性质。对、一和糯乩说,其稳定结构都为高对称性的正二十面体,而不是其它对称性的十面体、类面心立方等异构体。另外比较团簇的结合能可以发现,R旃固宓结合能最低,因而解释了在大块材料中变形的二十面体结构普遍存在的原对于铝基掺杂团簇,研究了.,和.,掺杂团簇的几何结构。计算结果发现,对于掺杂团簇,团簇稳定的结构随着掺杂原子的个数和替代位置的变化而变化。并且对于。粼油糯兀量铁、锆掺杂对团簇结构的影响类似。保粼釉哟嬲嫣因。
表面的铝原子时得到最稳定的结构。而保粼油糯刈钗榷ǖ墓剐驮为掺杂原子占据正十面体中心和表面原子时的结构。关键字:铝团簇掺杂团簇几何优化
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论文作者签名:待掰论文作者签名:孑通范导师签名:酿渴狈⒉!年/月/矿同广西大学学位论文原创性声明和学位论文使用授权说明学位论文原创性声明学位论文使用授权说明占其,·甚山一年本人声明:所呈交的学位论文是在导师指导下完成的,研究工作所取得的成果和相关知识产权属广西大学所有。除已注明部分外,论文中不包含其他人已经发表过的研究成果,也不包含本人为获得其它学位而使用过的内容。对本文的研究工作提供过重要帮本人保证不以其它单位为第一署名单位发表或使用本论文的研究内容;按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。请选择发布时间:助的个人和集体,均已在论文中明确说明并致谢。本人完全了解广西大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,即:学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;口解密后发布C苈畚男枳⒚鳎⒃诮饷芎笞袷卮斯娑
绪论第一章、§团簇的物理意义和基本性质原子分子团簇,简称团簇怯杉父龅郊盖Ц鲈印⒎肿踊蛘呃胱油ü定的键合方式构成的相对稳定的聚集体,直径大约从零点几个到几十个纳米。团簇的物理和化学性质随着所包含的原子数目而变化,是介于微观原子分子与宏观凝聚态物质之作为介于微观原子、分子与大块物质之间物质结构新层次的团簇,拥有很多既不能归结为单个原子分子又不能归结为大块物质的特性【。⑼糯睾屯窃幼槌傻姆肿酉啾龋悍肿右话憔哂腥范ǖ脑幼槌沙煞郑⑶掖多数的分子都有自己的固定结构。但是团簇没有确定的原子组分,它可以由几个到几千个原子组成。而且团簇的性质和结构与所包含的原子的种类和数目密切相关【浚词拱有相当一部分分布在表面,也就使团簇的表面活性比大块物质更强。⒘孔映叽缧вΑ对于团簇而言,在大块材料中连续的能带将分裂成分立的能级,单个能级差就不能忽略。而且能级间的间距随着粒子尺寸的减小而增大,当磁场能或电能小于平均能级间距时,就会呈现出与大块物质截然不同的特性,也就是产生了量子尺寸效应。团簇作为凝聚态物质的初始形态广泛的存在于自然界和人类的活动中,对它的研究成为物理学、化学、材料学等多个学科的交汇点,成为材料科学的一个新的增长点,引起了科学工作者的广泛关注【俊闎紫扔贸缱⒓永淠椒ǖ玫酵糯兀其后有两个里程碑式的工作:年等人发现超声膨胀产生的碱金属钠团簇的§.糯氐奈锢硪庖间物质结构的新层次】。含一定数目原子的团簇的构型也不确定,它有很多可能的构型,尽管在这些构型当中有一个“最稳定”的状态。⑼糯睾痛罂槲镏氏啾扔辛礁鲋匾2煌篴、团簇具有较大的表体比。团簇的原子质谱具有电子壳层结构的幻数特征【;年热嗽诩す庹舴⒑吐龀宸肿邮低上获得碳团簇的质谱,并提出淖闱蚪峁埂基合金团簇结构和性能的研究广西大学硕士学位论文
根据不同的分类方式对团簇的分类有很多种。根据团簇中原子踺合的类型和强度,大致可以将团簇分为以下几种:分子团簇、范德瓦尔斯团簇、金属键团簇、共价键团簇、离子键团簇、氢键团簇等,其主要特征见表。其中范德瓦尔斯团簇与离子键团簇是典型的位置序团簇,而金属键团簇是动量序团簇的范例,至于共价键