碳分子线基态特性理论研究

摘要

从第一原理出发，利用密度泛函理论B3LYP系统研究了碳分子线Cn（n=3～10）的电子结构特性．对优化结果分析发现，由于离域效应的作用，当n为奇数时，分子线基态为单重态，反之，当n为偶数时，三重态为其稳定的基态．对其电子结构分析可得，随着n的增加，体系能量逐渐降低；同时本文确定了分子线体系最高占据轨道HOMO能量EH、最低未占据轨道LUMO能量EL与n的关系式，即En-2H〈EnH〈En＋2H，En-2L〉EnL〉En＋2L，因而碳分子线的费米能级会表现出特有的奇偶性．该工作将有利于准确认识分子器件的伏安特性，设计出良好性能的分子器件。