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笼状Au20内掺M13(M=Fe,Ti)团簇磁性的密度泛函计算研究

陈宣 彭霞 邓开明 肖传云 胡凤兰 谭伟石

笼状Au20内掺M13(M=Fe,Ti)团簇磁性的密度泛函计算研究

陈宣, 彭霞, 邓开明, 肖传云, 胡凤兰, 谭伟石
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出版历程
  • 收稿日期:  2008-09-13
  • 修回日期:  2009-03-02
  • 刊出日期:  2009-04-05

笼状Au20内掺M13(M=Fe,Ti)团簇磁性的密度泛函计算研究

  • 1. 南京理工大学应用物理系,南京 210094
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10174039,10747139)和江苏省自然科学基金(批准号:BK2002099,BK2006204)资助的课题.

摘要: 采用密度泛函理论中的广义梯度近似方法,对M13(M=Fe,Ti)以及M13内掺Au20团簇的几何结构和磁性进行了计算研究.结果表明:M13和M13内掺Au20团簇的几何结构在0.006—0.05 nm误差范围内保持着Ih对称性.Fe13团簇最低能态的总磁矩为44 μB,内掺到Au20笼中后形成的Fe13内掺Au20团簇的最低能态总磁矩为38 μB,且Au原子与内掺Fe13团簇之间存在着弱铁磁相互作用.Ti13团簇在总磁矩为6 μB时能量最低,掺入Au20笼后形成的Ti13内掺Au20团簇最低能态总磁矩是4 μB,内表面12个Ti原子与表面Au壳之间是弱铁磁相互作用,而与中心Ti原子之间是弱反铁磁相互作用.由于Au20笼状外壳的影响,Fe13内掺Au20和Ti13内掺Au20团簇中Fe13和Ti13的磁矩比无金壳的Fe13和Ti13团簇的磁矩分别减少了6.81 μB和2.88 μB.

English Abstract

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