纳米金属氢FCC结构的Kubo效应的量子理论研究

摘要

早在量子力学建立初期,H2和H2+团簇的研究就具有重要的科学意义。通过对H2分子的定量研究揭示了化学键的本质并开创了现代化学键理论,而H2+的精确解为直接考察量子化学中各种近似方法提供了依据。近年来,随着天体物理、空间技术和新材料技术的发展,特别是为满足研究高密度能源材料和高温超导材料的金属氢的需要,开展Hn和Hn+（n>2）团簇的研究已势在必行,一方面,它是物理学的重要前沿领域,利用量子力学的新理论和新方法来研究Hn和Hn+可了解少数氢原子团簇的凝聚规律及如何过渡到大块材料,为材料设计提供依据,且不断完善和改进现有的处理凝聚态问题的理论方法,这种从原子分子层次出发来研究和设计新材料是当今材料科学发展的一大趋势;另一方面,特别是继芶清泉提出了金属氢的高压合成机理后,接着又提出了从Hn和Hn+团簇相互作用的定量计算与分析入手,进而研究金属氢的结构与性质的重要途径,该物理思想实际上把经超高压合成的金属氢视为由纳米级的氢原子团簇Hn组成,即金属氢是一种纳米金属材料。而一般纳米金属材料的一个重要性质是其电离能具有明显的Kubo效应,即纳米级的金属颗粒（或团簇）中很难增加或减少一个电子,因而这些超细颗粒或团簇具有强烈保持电中性的能力。