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188宝金博页面版: 金属纳米团簇结构演变与熔化特性原子模拟

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内容提示: 博士学位论文摘要本文以几种金属纳米团簇为研究对象, 运用改进的分析型嵌入原子模型对其结构演变与熔化特性进行原予模拟, 从原子尺度系统研究了纳米团簇的结构稳定性、 幻数生长规律、 结构相交、 表面预熔和熔化特性等, 目的在于填补中大尺度纳米团簇研究领域的某些空白, 验证某些实验事实, 找出中大尺度纳米团簇的结构特征、 结构稳定性、 热力学性能的规律, 意义在于为实验提出理论指导和促进纳米团簇的制备和应用。本文从能量、 热力学和生长过程三个方面研究了纯金属纳米团簇的结构稳定性及其部分热力学性能, 主要有部分金属中大团簇的幻数结构、 结构...

文档格式:PDF | 页数:182 | 浏览次数:137 | 上传日期:2015-03-26 20:47:55 | 文档星级:
博士学位论文摘要本文以几种金属纳米团簇为研究对象, 运用改进的分析型嵌入原子模型对其结构演变与熔化特性进行原予模拟, 从原子尺度系统研究了纳米团簇的结构稳定性、 幻数生长规律、 结构相交、 表面预熔和熔化特性等, 目的在于填补中大尺度纳米团簇研究领域的某些空白, 验证某些实验事实, 找出中大尺度纳米团簇的结构特征、 结构稳定性、 热力学性能的规律, 意义在于为实验提出理论指导和促进纳米团簇的制备和应用。本文从能量、 热力学和生长过程三个方面研究了纯金属纳米团簇的结构稳定性及其部分热力学性能, 主要有部分金属中大团簇的幻数结构、 结构相变、 表面预熔和熔点等, 得到了两个方面的结果。 首先, 对金属N i团簇结构及其形成规律的研究得出与实验结果吻合很好的幻数结构, 发现壳层结构团簇的形成从面原子开始, 然后是边角原了占位, 并且在团簇形成过程中有原予易位的现象。 在中尺度团簇幻数结构的基础上, 计算并推断出形成大尺度团簇的可能结构。 其次, 研究了中团簇的热力学性能, 在对团簇加温的过程中, 以能量、 稳定性函数、 热容、 径向等高图、 径向分布函数、 配位数、均方根键长波动和结构可视化等表征出团簇发生结构相变、 表面预熔及熔点等热力学特征, 并将其外推至宏观材料特征, 找出纳米金属结构向宏观晶体材料过渡的交叉点, 得到了较为理想的结果。通过对纳米团簇静态稳定性的研究, 从能量角度上得出纳米团簇的结构稳定等级, 这种稳定等级与团簇原子和团簇尺寸密切相关。 在某个尺度上占有能量优势的团簇结构, 在另外的尺度范围则让位于其它结构。 C a 和N a 团簇在团簇较小时发生频繁的稳定性转换, 而过渡族金属N i和P t团簇的稳定性变迁可以持续到较大团簇, 最终团簇相对较为稳定, 其稳定级变化不甚频繁。在对小团簇生长过程的计算中, 跟踪其结构的变化, 找出了大部分能量最小所对应的结构。 在对C a 和N i团簇的计算研究过程中还发现当N = 2. 5时, 团簇的结构似乎与其构成原子无关, 并且列举了许多已有的计算结果。同时还对满壳层C a 团簇的结构稳定性作了讨论, 得出在N > 30 0 以后, 团簇的结构稳定性较强, 不易发生转变, 这也预示着这类大小的C a 团簇在加

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