水溶液中碳酸铀酰化合物的电子结构

应用相对论密度泛函理论系统研究了水溶液中非水合化和水合化碳酸铀酰化合物Cn/m(其中n和m分别为结构中碳酸配体和水配体的个数)的结构.溶剂效应采用类导体屏蔽模型(COSMO),并采用零级规整近似(ZORA)方法考虑标量相对论效应和旋-轨耦合相对论效应.电子跃迁采用包含旋-轨耦合相对论效应的含时密度泛函理论并在相关交换势中采用轨道势能统计平均(SAOP)做近似计算.结果表明碳酸配体对配合物结构和电子跃迁有很大的影响.C3/0配合物的稳定性可归于5f轨道参与了高占据轨道的成键作用.增加碳酸盐配体导致最大波长的蓝移,并在近可见光区域出现高强度的吸收.     

新型非线性晶体材料LiAsSe_2的电子结构与光学性质

采用基于赝势平面波基组的密度泛函理论方法,对非心结构β-LiAsSe2晶体的电子结构进行研究,并预测其光学性质.计算结果表明,在线性光学性质方面,LiAsSe2在红外区域具有很高的双折射率(大于0.5),它对长波长太阳光的吸收能力和光电转化效率要优于铜铟硒基半导体材料.对于非线性光学(NLO)性质,与AgGaSe2相比,LiAsSe2在红外区具有很强的倍频(SHG)效应,静态倍频系数d33约为836.5pm·V-1,但它在红外区的透光性不如AgGaSe2.通过能带结构分析可知,体系的倍频效应主要来源于含有Li成分的部分价带与靠近导带底空带之间的跃迁.     

半导体材料AAl2C4(A=Zn, Cd, Hg; C=S, Se)的电子结构和光学性质

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法, 对具有缺陷型黄铜矿结构的半导体材料A^ⅡAl₂C₄^Ⅵ(A=Zn, Cd, Hg; C =S, Se)的构型和电子结构进行研究, 并系统考察了各晶体的光学性质. 对于线性光学性质, 五种晶体在红外区和部分可见光区具有良好的透光性能, 其中HgAl₂S₄和HgAl₂Se₄晶体具有适中的双折射率. 在非线性光学性质方面, 该类晶体倍频效应较强, 理论预测得到的二阶静态倍频系数均较大(>20 pm/V). 体系的倍频效应主要来源于价带顶附近以S/Se 价p轨道为主要成分的能带向含有较多Al/Hg 价p成分的空带之间的跃迁. 通过与已商业化的AgGaC₂晶体光学性质的对比, 结果表明HgAl₂S₄和HgAl₂Se₄是一类性能优良的红外非线性光学晶体材料.     

ZrC(111)弛豫表面电子结构及其吸附氢的理论研究

采用第一性原理的方法对ZrC（111）清洁和氢吸附表面的电子结构进行了研究 。构型优化结果表明，从表面深入到体相一定深度，层间距存在交替“收缩”和“ 扩张”的现象，其紧邻E_F以下的DOS峰对应于活性表面态，主要成分为表面Zr原子 4d_(xz)/d_(yz)轨道；与理想表面相比，表面弛豫对该表面态影响不大。对于氢吸 附表面，计算结果表明氢原子倾向于吸附在表面孔洞上方位置（正对着第三层Zr原 子），此时H的1s态从体相的电子态中分离出来。此外，本文中H/ZrC（111）和 H/NbC（111）体系的H 1s诱导态变化进行了解释，并对清洁的吸附表面的芯能级位 移以及功函的变化进行了探讨。     

立方烷型四核IB族金属-钨簇合物电子结构的从头算研究

采用从头算方法和自然成键轨道分析对双核鹤硫簇合物[W2S4（SH2）2]2-和立方烷型四核异金属鸽硫簇合物W2MM’（SH2）2（PH3）Cu2,Ag2,CuAg）的电子结构进行研究。研究结果表明，钨簇合物与相簇合物具有相似的电子结构特征，金属原子间均存在不同程度的直接成键和通过桥原子或端原子的明显的多中心d-pπ键，还讨论了这种多中心镇对于簇加成反应及簇合物稳定性的影响。     

具有D~6~h对称性的C~3~6及其衍生物电子结构的密度泛函研究

运用密度泛函方法,比较不同水平的基组(HF/6-311+G^*;B3LYP/6-31G^*;B3LYP/6-311+G^*)对具有D~6~h对称性的C~3~6分子进行构型优化的结果,并分析其几何结构、电子结构、稳定性等性质;采用基组B3LYP/6-31G^*对H@C~3~6,Li@C~3~6,Na@C~3~6,K@C~3~6分子进行构型全优化,分析了不同内嵌原子对其几何结构、电子结构、稳定性等性质的影响;首次在B3LYP/6-311+G^*水平上,对C~3~6H~6,C~3~6H~1~2,X@C~3~6(X=H,Li,Na,K)几何构型及电子结构进行研究并得到其稳定性规律。     

一维[M（tmp）]2ReO4（M=Ni,Cu,Pd）聚合物的能带结构

用紧束缚ＥＨＴ晶体轨道方法对一维［Ｍ（ｔｍｐ）２］２ＲｅＯ４（＝Ｎｉ，Ｃｕ，Ｐｄ）聚合物进行了能带计算，利用键向量近似方法对能带的结构及组成进行了讨论。结果表明，该类型了事物具有不同的导电机理，并进一步研究了环平面间的成键性质及转角改变对聚合物导电性能的影响。     

CaNiN能带结构及其磁性与构型畸变关系的密度泛函 研究

采用密度泛函方法研究了CaNiN的电子结构及其金属性和磁性，结果表明，由于弱的空间偶合作用，该化合物中一唯(1D)NiN^2-链的能带结构(Γ→X)集中反映了CaNiN的二维(2D)以及三维(3D)能带的主要特征，其能带结构揭示了CaNiN的金属性和磁性的本质，将1DNiN^2-链的结果与[MX](M=Pt,Pd,Ni;X=Cl,Br,I)对比，阐述了畸变发生的本质在于空间轨道能量的降低与核间排斥能及电子相互作用能的升高竞争的结果，发现后者占优势则不发生畸变，畸变越小越有利于材料具有顺磁性。     

Density Functional Study on Structures and Relative Stability of Gd(H2O)n3+(n=8,9)

用密度泛函理论方法研究了气相和水溶液中Gd(H₂O)_n³⁺(n=8,9)化合物的结构和相对稳定性,其中水溶剂效应利用极化连续介质方法结合多种溶质空腔模型进行模拟．气相计算得到的化合物结构与实验观察结果一致．计算结果表明,在气相中9配位Gd(H₂O)₉³⁺比8配位Gd(H²O)₈³⁺稳定,而在水溶液中稳定顺序刚好相反,这一结果不依赖于计算中采用的空腔模型种类,而且也与实验结果吻合．最后,通过采用各种空腔模型计算Gd³⁺的水合自由能,并与实验值比较,发现当化合物只包含第一层配位水分子时,UA0、UAHF及UAKS空腔模型最适合研究Gd³⁺在水溶液中的性质．     

叠氮酸桥联双核铜配合物磁偶合的密度泛函研究

在密度泛函理论的框架下,采用对称性破损态方法,对EE,EO两种连接方式叠氮酸桥联双核铜模型配合物进行计算,结果表明,EE方式连接为反铁磁偶合;EO方式则为铁磁偶合,但只发生在θ＝91°～107°区间,与实验值96°～104°基本一致,研究揭示了其磁偶合构效关系的本质在于SOMOb1g轨道中Nμ的Px轨道与Cu的dxy轨道间的d-p-d三中心σ反键作用,在θ＝91°～110°区间具有最大的反键重叠,因而铁磁偶合最大,同时发现J值随Cu与配位叠氮酸酸N原子间距离的增大而减小,但叠氮酸偏离平面的角度对J值影响不大。