2计算模拟参数计算

本工作中,我们利用CALYPSO软件,对(GaSb)n (n=3-6)的几何结构进行模拟预测。CALYPSO方法是一种基于粒子群优化算法的晶体结构预测程序,是吉林大学马琰铭教授课题组开发的拥有自主知识产权的程序和方法[3-5]。对于团簇结构的预测,该课题组最新发展了相应的模块。对于程序相应的电子结构和能量求解部分,由Gaussian09程序完成。对于团簇的研究B3LYP方法广泛使用[9],本工作先从该泛函出发,对团簇进行预测。基于预测的结果,然后考虑其它一些方法如PBE0(25%HF),M06-2x(54%HF)等包含不同HF成分的杂化泛函(B3LYP含50%HF)。因为缺少实验结果对比,从模拟的结果上看,几种泛函给出的几何结构近似,这里我们主要分析B3LYP方法的结果。对于镓原子基组采用全电子dgdzvp[8],锑原子采用Lanl2dz描述,对应内层电子采用赝势以减小计算量。人们在处理该类体系时,有采取中性簇处理和离子型(阴阳离子)。根据密度泛函理论可知,不同价态的相同体系在能量上有差异,对于带电体系,其基态能量需要相关效应的修正及零点能校正,特别是很多研究基于团簇原子的结合能判断稳定性。我们也考虑了不同自旋多重度下体系的能量变化,发现闭壳层的基态最稳定,因此我们仅讨论中性,闭壳层的情况。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

3 结果与讨论

3。1 几何结构

先分析团簇的几何结构特征,如图1所示为预测得到能量最低的结构示意图,这里所有获得的结构都重新进行优化并通过频率计算进行分析,验证相应的几何结构无虚频,为理论上能量最小点。在结构预测和分析中,对生成的初始结构和优化中未采用对称性限制,以获得结构上能量极小点。对于团簇的预测,根据Pandey 的计算结果,(GaSb)3 的结果与我们利用CALYPSO方法得到的结果一致,也证明了我们所选择的方法可靠性。从所研究的结构上可以知道,根据我们的方法,在所有预测的结果中,当组成的团簇的两种原子相互穿插时最稳定,如(GaSb)4。所有的团簇都以笼型结构存在,且随着原子数增加,笼型中间孔增大。需要注意的是,图1中给的对称性只是分子最大可能的对称性,在频率计算时完全放开了对称性限制,因此实际的对称性均为C1也即无对称性。

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