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5d过渡金属如锇,具有高熔点和高的体弹性模量,其形成的化合物和合金具有超硬和耐磨的特性,已在超硬材料和合金强化等方面得到广泛的应用。本文运用基于密度泛函理论的第一性原理量子化学方法,运用Dmol3程序,优化了Osn(n=1116)团簇以及(OsH2)n(n=15)团簇的几何结构,得出了它们的稳定构型,研究了它们的基态结构的物理化学性能,其内容及主要结果如下:(1)首先采用第一性原理中的广义梯度近似交换关联能函数(GGA),对Osn(n=1116)团簇的各种可能的构型进行几何参数全优化,得出了它们的基态构型;并对基态构型的平均结合能、二阶差分、能隙进行了分析,发现其基态结构的稳定性表现出明显的“奇-偶”振荡效应,原子数为偶数的团簇比奇数的稳定性高,且随着原子个数的增多,团簇的热力学稳定性越来越高。(2)在获得Osn(n=1116)团簇基态结构的基础上,对Osn(n=1116)团簇基态结构的物理化学性质作了深入分析。在磁性方面,通过电子自旋密度图和态密度图揭示了Osn(n=11-16)团簇磁性的主要来源。且在所有的基态结构中,Os12团簇发生“磁矩猝灭”的现象,其他团簇中铁磁性耦合与反铁磁性耦合并存;我们也分析Osn(n=1116)团簇的红外振动光谱特征频率的振动模式。(3)在获得(OsH2)n(n=15)团簇基态结构的基础上,对(OsH2)n(n=15)团簇基态结构的平均结合能、二阶差分、磁性,以及电荷进行了仔细的分析。在磁性方面,OsH2与(OsH2)2的总磁矩都为2μB,其他基态团簇的总磁矩都为0,这是由于氢原子的电子与锇原子中的孤立电子相互配对的结果,当n增大到一定值时,锇原子的孤立电子完全配对,便出现了磁矩淬灭现象。当n小于等于4时,电子是从锇上迁移到氢原子上;n为5时,(OsH2)n(n=15)基态团簇的氢原子与锇原子都既有得电子的又有失去电子的,但是锇原子仍然以失去电子为主。