TM@Cu12N12团簇磁性的第一性原理研究

摘要

cqvip:采用密度泛函理论下的广义梯度近似方法对团簇TM@Cu12N12 (TM=Mn,, Fe, Co, Ni, Cu, Ru, Rh, Pd,Ir, Pt)的结构稳定性、磁性及磁各向异性能进行了系统的理论研究.发现由于TM-Cu和Cu-N键的出现,不同过渡金属原子(TM)掺杂二十面体Cu13N12(ICO)团簇的中心原子可以有效提高TM@Cu12N12的稳定性;N原子的加入使Cu团簇的磁性显著提高,且不同的TM掺杂有效改善了Cu团簇内部的磁性环境;3d原子的掺杂使团簇的磁性得到进一步提升, 4d, 5d原子的掺杂虽对提高团簇轨道磁矩无明显效果,但Rh和Pt原子的掺入使其磁各向异性能显著增大,提高了团簇的磁稳定性.结果表明对TM@Cu12N12的掺杂改性基本可以达到磁性调控目的.