SnnSm(n=1～9)团簇结构稳定性与磁学性质的理论研究

摘要

采用Saunders全局优化随机踢球模型与密度泛函理论相结合的方法,在B3LYP/SDD理论水平下研究了锡基原子团簇Snn(n=2～10)及锡基稀土原子钐掺杂团簇SnnSm(n=1 ～9)的几何结构、稳定性、电子性质和磁性.结果表明,团簇SnnSm(n=1～9)中掺杂的钐原子通常位于主团簇的表面,掺杂团簇的基态结构更倾向于具有较高对称性的三维结构;二元锡基混合团簇的平均结合能变大,稳定性增强,这主要归因于Sn-Sm键比Sn-Sn键的键能大,具有更强的相互作用;掺杂团簇具有较高的磁性,其总磁矩主要源自于钐原子4f电子的贡献;随着团簇尺寸的增加,二元团簇的总磁矩呈现出趋于饱和的现象.