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C80H80几何结构和电子性质的密度泛函研究

曹青松 袁勇波 肖传云 陆瑞锋 阚二军 邓开明

C80H80几何结构和电子性质的密度泛函研究

曹青松, 袁勇波, 肖传云, 陆瑞锋, 阚二军, 邓开明
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  • 采用密度泛函理论方法中的广义梯度近似,对C80H80几何结构和电子性质进行了研究. 几何结构研究表明:在C80H80可能稳定存在的两种同分异构体中, 连接12个五边形的20个C原子内部氢化,其余60个C原子外部氢化所形成的结构即 H20@C80H60最稳定,其仍然保持Ih对称性. 通过对H20@C80H60的能级、前线轨道和态密度分析可知: 在H20@C80H60中, H原子的原子轨道与C原子的原子轨道之间在占据态轨道上有较强的杂化, H原子对H20@C80H60的占据态轨道的贡献比较大. 其最高占据轨道主要由外部H原子和碳笼来贡献,而最低未占据轨道主要由内部H原子贡献, 表明内外H原子在H20@C80H60的化学反应中承担不同的角色. H20@C80H60为闭壳层结构,所有电子都是配对的,表现为非磁性.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10974096, 11004107)资助的课题.
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    Zhang B L, Wang C Z, Ho K M, Xu C H, Chan C T 1993 J. Chem. Phys. 98 3095

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出版历程
  • 收稿日期:  2011-06-28
  • 修回日期:  2012-05-28
  • 刊出日期:  2012-05-05

C80H80几何结构和电子性质的密度泛函研究

  • 1. 南京理工大学泰州科技学院, 泰州 225300;
  • 2. 南京理工大学理学院, 南京 210094
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 10974096, 11004107)资助的课题.

摘要: 采用密度泛函理论方法中的广义梯度近似,对C80H80几何结构和电子性质进行了研究. 几何结构研究表明:在C80H80可能稳定存在的两种同分异构体中, 连接12个五边形的20个C原子内部氢化,其余60个C原子外部氢化所形成的结构即 H20@C80H60最稳定,其仍然保持Ih对称性. 通过对H20@C80H60的能级、前线轨道和态密度分析可知: 在H20@C80H60中, H原子的原子轨道与C原子的原子轨道之间在占据态轨道上有较强的杂化, H原子对H20@C80H60的占据态轨道的贡献比较大. 其最高占据轨道主要由外部H原子和碳笼来贡献,而最低未占据轨道主要由内部H原子贡献, 表明内外H原子在H20@C80H60的化学反应中承担不同的角色. H20@C80H60为闭壳层结构,所有电子都是配对的,表现为非磁性.

English Abstract

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