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第1章 团簇概述1

1.1引言1

1.2团簇的性质3

幻数分布4

基态结构4

巨大的表体比和化学活性5

电离能和电子亲和能5

五重轴对称性5

显著的弛豫效应5

库仑爆炸和碎片化6

磁性6

团簇裂变和原子核裂变7

团簇的嵌埋和组合7

1.3团簇的产生和检测8

团簇源概述8

团簇的合成方法简介11

团簇的表征和检测15

1.4 Ⅲ～Ⅴ族化合物半导体材料和Ⅲ～Ⅴ族团簇18

Ⅲ～Ⅴ族化合物半导体的一般性质19

Ⅲ～Ⅴ族化合物半导体的晶体结构20

Ⅲ～Ⅴ族化合物半导体晶体的化学键和极性21

Ⅲ～Ⅴ族化合物半导体晶体的能带结构23

Ⅲ～Ⅴ族团簇的研究现状26

参考文献27

第2章 量子化学方法29

2.1第一性原理与Hartree-Fock近似29

2.2从头计算方法和分子轨道理论31

2.3密度泛函理论34

2.4价键理论38

2.5 Gaussian 98程序40

参考文献45

第3章 二元团簇磷化铝的理论研究46

3.1等比磷化铝中性及其离子团簇几何结构和电子性质的演变规律研究47

理论与计算方法47

结果与讨论47

结论55

3.2第一性原理对AlnP（n=2～12）团簇的最低能量结构及其电子性质的研究55

引言55

理论与计算方法55

结果与讨论56

结论63

参考文献63

第4章 二元团簇氮化铝的理论研究65

4.1氮化铝团簇研究进展65

4.2方法简介66

4.3密度泛函理论研究AlnN（n=1～12）团簇的基态结构及其稳定性66

结果与讨论66

结论74

参考文献74

第5章 二元团簇砷化铝的理论研究77

5.1引言77

砷团簇的研究概况78

计算方法简介78

结果讨论78

结论84

5.2砷化铝AlmAsn（m+n=2～5）混合小团簇的结构、电子亲和能和振动频率研究84

AlmAsn（m+n=2）88

AlmAsn（m+n=3）90

AlmAsn（m+n=4）91

AlmAsn（m+n=5）93

振动频率分析95

结论98

5.3 AlnAsm（n=1～7;m=1,2）负离子团簇的结构与稳定性98

几何构型和电子结构99

振动频率分析107

能量和热力学性质107

5.4 AlnAsm（n=1,2;m=1～7）正离子团簇的结构与稳定性108

几何结构和电子态108

振动频率分析113

能量和热力学性质113

绝热电离能115

结论116

5.5（AlAs）n（n=1～15）中性及离子团簇结构及其稳定性研究116

团簇的几何结构、近邻原子距离和配位数117

结合能和相对稳定性120

电子性质122

结论123

参考文献124

第6章 二元铝合金团簇铝钴AlnCo（n=8～17）的密度泛函理论研究126

6.1铝钴团簇研究现状简介126

6.2计算方法简介126

6.3结果与讨论127

结构与性质127

结合能与相对稳定性133

电子性质133

电离能135

电子亲和能137

6.4结论137

参考文献137

第7章 团簇表面吸附的量子化学研究139

7.1表面吸附微观机理的研究进展139

引言139

表面吸附的基础理论139

表面吸附微观机理研究的发展趋势146

7.2团簇吸附理论研究现状147

参考文献150

第8章 氮化铝和磷化铝团簇吸附性能研究152

8.1氮化铝及其离子团簇吸附CO的密度泛函研究152

计算方法152

氮化铝及其离子团簇（AlN）+n、（AlN）n和（AlN）-n（n=2～6）的基态结构153

CO在氮化铝团簇（AlN）+n、（AlN）n和（AlN）-n上的吸附155

8.2磷化铝团簇吸氢的幻数规律和成键特征159

计算方法159

结果讨论160

结论167

参考文献167

致谢169