论文部分内容阅读
团簇是由几个到几千个原子或分子通过化学键和分子间相互作用结合在一起的聚集体，是一种介于原子与体相材料之间的全新状态。对于小尺寸的团簇来说，随着团簇尺寸的变化，团簇的电子性质和几何结构都发生变化。而且，增加或减少一个原子，团簇性质往往会发生非常显著的变化。团簇的这些特殊性质为薄膜新材料、催化新材料以及新电子器件的制备和应用指明了方向，因此，有关团簇物理和化学性质的探讨成为人们研究中的一个热门领域。本文利用随机取样为特征的MonteCarlo方法，研究了团簇的物理和化学性质，主要进行了以下几方面的工作：本文首先采用MonteCarlo方法，原子间相互作用势采用了Lennard-JonesplusAxilrod-Teller(LJ+AT)势能函数，研究了Ag，Cu和Pd等团簇的结构，能量和相对稳定性。然后，采用MonteCarlo方法，考察了Pt，Pd，Ni，Cu等金属团簇在载体表面的结构稳定性和扩散性质，并探讨了团簇结构对其扩散机理的影响。接着采用MonteCarlo方法，研究了自由团簇和负载在Pd(001)表面团簇的吸附性质随团簇尺寸的变化规律。最后，本文应用MonteCarlo方法，计算了Ag，Cu，Ni和Pd等团簇的融合温度；通过计算不同团簇的平均键合能，探讨了团簇存在融合温度的内在原因；并考察了团簇中的原子个数、载体以及起始构型等因素对融合温度的影响。通过Rasmol软件获得了团簇的构型演化过程，发现团簇在低于其融合温度时处于亚稳态；当体系温度高于团簇的融合温度时，体系则处于稳定结构。通过考察其构型演化过程发现，团簇的生长是通过扩散—融合机理进行的。