Nb原子链的结构稳定性和电子性质

沈汉鑫; 蔡娜丽; 文玉华; 朱梓忠

doi:10.7498/aps.54.5362

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Nb原子链的结构稳定性和电子性质

沈汉鑫 , 蔡娜丽 , 文玉华 , 朱梓忠

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Nb原子链的结构稳定性和电子性质

沈汉鑫, 蔡娜丽, 文玉华, 朱梓忠

物理学报, 2005, 54(11): 5362-5366.

doi: 10.7498/aps.54.5362

Structural stability and electronic structures of Nb atomic chains

Shen Han-Xin, Cai Na-Li, Wen Yu-Hua, Zhu Zi-Zhong

Acta Phys. Sin., 2005, 54(11): 5362-5366.

doi: 10.7498/aps.54.5362

摘要
使用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法，研究了Nb原子链的结构稳定性和电子结构性质.计算表明，Nb原子可以形成线性链，平面之字形，二聚化以及梯子形等一系列的一维链式结构.结果也显示，其中之字形结构最为稳定，其他结构均为亚稳的.通过第一性原理计算的电子结构和Jahn-Teller效应，讨论了这些结构的相对稳定性以及各链式结构的电子能带、态密度和电荷密度等性质.

关键词:
Nb原子链 /

结构稳定性 /

电子结构 /

从头计算
Abstract
The structural stabilities and electronic structures of Nb atomic chains are studied by employing first-principles plane wave pseudopotential method based on the density functional theory. The calculations show that niobium can form planarchains in linear-, zigzag-, dimer- and ladder-form one-dimensional structures. The most stable one among the studied structures are the zigzag-form linear chain, and all the other structures are metastable. The relative structural stabilit y, the electronic energy bands, the density of states and the charge densities a re discussed based on the ab initio calculations and the Jahn-Teller effects.

Keywords:
Nb atomic chains /

structural stability /

electronic structures /

ab in itio calculations
作者及机构信息
沈汉鑫²,

蔡娜丽¹,

文玉华¹,

朱梓忠¹

(1)厦门大学物理系，厦门 361005; (2)厦门大学物理系，厦门 361005;福建省龙岩学院计算机系，龙岩 364000

基金项目: 国家自然科学基金 (批准号: 10374076) 、福建省自然科学基金 (批准号: E0320001)及福建省教育厅科技项目(批准号:JA02262) 资助的课题.
Authors and contacts
Shen Han-Xin²,

Cai Na-Li¹,

Wen Yu-Hua¹,

Zhu Zi-Zhong¹

(1)厦门大学物理系，厦门 361005; (2)厦门大学物理系，厦门 361005;福建省龙岩学院计算机系，龙岩 364000
参考文献

施引文献

[1]	沈丁, 刘耀汉, 唐树伟, 董伟, 孙闻, 王来贵, 杨绍斌. Si_n团簇/石墨烯(n ≤ 6)结构稳定性和储锂性能的第一性原理计算. 物理学报, 2021, 70(19): 198101. doi: 10.7498/aps.70.20210521
[2]	刘娜, 危阳, 马新国, 祝林, 徐国旺, 楚亮, 黄楚云. 钙钛矿APbI3结构稳定性及光电性质的理论研究. 物理学报, 2017, 66(5): 057103. doi: 10.7498/aps.66.057103
[3]	王转玉, 康伟丽, 贾建峰, 武海顺. Ti2Bn(n=1–10)团簇的结构与稳定性:基于从头算的研究. 物理学报, 2014, 63(23): 233102. doi: 10.7498/aps.63.233102
[4]	骆最芬, 陈星源, 林诗源, 赵宇军. BiXO3 (X= Cr, Mn, Fe, Ni)结构稳定性的第一性原理研究. 物理学报, 2013, 62(5): 053102. doi: 10.7498/aps.62.053102
[5]	卢志文, 仲志国, 刘克涛, 宋海珍, 李根全. 高温高压下Ag-Mg-Zn合金中金属间化合物的微观结构与热动力学性质的第一性原理计算. 物理学报, 2013, 62(1): 016106. doi: 10.7498/aps.62.016106
[6]	刘本琼, 谢雷, 段晓溪, 孙光爱, 陈波, 宋建明, 刘耀光, 汪小琳. 铀的结构相变及力学性能的第一性原理计算. 物理学报, 2013, 62(17): 176104. doi: 10.7498/aps.62.176104
[7]	车晓芳, 陈宏善. (H2O)6的稳定结构及异构过程研究. 物理学报, 2011, 60(4): 043601. doi: 10.7498/aps.60.043601
[8]	高潭华, 卢道明, 吴顺情, 朱梓忠. Fe原子薄片的磁性:第一性原理计算. 物理学报, 2011, 60(4): 047502. doi: 10.7498/aps.60.047502
[9]	王益军, 王六定, 杨敏, 严诚, 王小冬, 席彩萍, 李昭宁. 锥顶碳纳米管的结构稳定性与场致发射性能. 物理学报, 2011, 60(7): 077303. doi: 10.7498/aps.60.077303
[10]	范冰冰, 王利娜, 温合静, 关莉, 王海龙, 张锐. 水分子链受限于单壁碳纳米管结构的密度泛函理论研究. 物理学报, 2011, 60(1): 012101. doi: 10.7498/aps.60.012101
[11]	高潭华, 吴顺情, 胡春华, 朱梓忠. 二维BC2 N薄片的结构稳定性和电子性质. 物理学报, 2011, 60(12): 127305. doi: 10.7498/aps.60.127305
[12]	刘春华, 欧阳楚英, 嵇英华. 第一性原理计算Mg2Ni氢化物的电子结构及其稳定性分析. 物理学报, 2011, 60(7): 077103. doi: 10.7498/aps.60.077103
[13]	汪志刚, 张杨, 文玉华, 朱梓忠. ZnO原子链的结构稳定性和电子性质的第一性原理研究. 物理学报, 2010, 59(3): 2051-2056. doi: 10.7498/aps.59.2051
[14]	李仁全, 潘春玲, 文玉华, 朱梓忠. Ag原子链的结构稳定性和磁性. 物理学报, 2009, 58(4): 2752-2756. doi: 10.7498/aps.58.2752
[15]	林秋宝, 李仁全, 文玉华, 朱梓忠. Wn(n=3—27)原子团簇结构的第一性原理计算. 物理学报, 2008, 57(1): 181-185. doi: 10.7498/aps.57.181
[16]	李海铭, 巫翔, 李炯, 陈栋梁, 储旺盛, 吴自玉. 高压下LiF和NaF的结构稳定性及其电子和光学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2007, 56(12): 7201-7206. doi: 10.7498/aps.56.7201
[17]	夏明霞, 颜宁, 李红星, 宁乃东, 蔺西伟, 谢中. 外加电场作用下碳纳米管结构稳定性及结构修饰研究. 物理学报, 2007, 56(1): 113-116. doi: 10.7498/aps.56.113
[18]	陈鲁倬, 王晓春, 文玉华, 朱梓忠. Nb二维原子薄片中的Jahn-Teller效应. 物理学报, 2007, 56(5): 2920-2925. doi: 10.7498/aps.56.2920
[19]	王晓春, 林秋宝, 李仁全, 朱梓忠. 二维全同Nb4团簇在Cu(100)表面的结构稳定性和电子性质. 物理学报, 2007, 56(5): 2813-2820. doi: 10.7498/aps.56.2813
[20]	祝生祥, 李锐, 杨修文, 薛春荣. PuH2分子电子结构的DVM研究. 物理学报, 2003, 52(1): 67-71. doi: 10.7498/aps.52.67

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物理学报. 2005, 54(11): 5362-5366.

doi: 10.7498/aps.54.5362.

Nb原子链的结构稳定性和电子性质

1. (1)厦门大学物理系，厦门 361005; (2)厦门大学物理系，厦门 361005;福建省龙岩学院计算机系，龙岩 364000

基金项目: 国家自然科学基金 (批准号: 10374076) 、福建省自然科学基金 (批准号: E0320001)及福建省教育厅科技项目(批准号:JA02262) 资助的课题.

收稿日期: 2005-03-04
修回日期: 2005-04-04
刊出日期: 2005-11-20

摘要: 使用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法，研究了Nb原子链的结构稳定性和电子结构性质.计算表明，Nb原子可以形成线性链，平面之字形，二聚化以及梯子形等一系列的一维链式结构.结果也显示，其中之字形结构最为稳定，其他结构均为亚稳的.通过第一性原理计算的电子结构和Jahn-Teller效应，讨论了这些结构的相对稳定性以及各链式结构的电子能带、态密度和电荷密度等性质.

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(1)厦门大学物理系，厦门 361005; (2)厦门大学物理系，厦门 361005;福建省龙岩学院计算机系，龙岩 364000

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