掺Be硼团簇BeBn0/–(n=10—15)的基态结构和性质

作者：李世雄^*; 陈德良; 张正平; 隆正文

来源：Acta Physica Sinica, 2020, 69(19): 135-146.

• 掺Be硼团簇
• 基态结构
• 电子结构
• 光谱

基于密度泛函理论结合粒子群优化算法程序CALYPSO研究了掺Be硼团簇BeBn0/–(n=10—15)的基态几何结构;然后采用密度泛函理论分析了最低能量结构的电子结构、极化率、红外光谱、紫外可见光谱特性.研究结果表明:BeB100/–,BeB11-,BeB120/-,BeB14-具有平面或准平面结构;BeB11,BeB13,BeB13-,BeB14分别具有半三明治结构、圆锥结构、笼型结构、压扁的管状结构;BeB150/-呈现手性对称结构.自然布居分析(NPA)表明掺杂Be原子将电子转移给硼原子.团簇的平均结合能分析可得,阴离子比相应中性团簇的稳定性强;另外,随着n的增加,中性和阴离子团簇的稳定性增强.准平面结构BeB10,BeB11-,BeB12团簇的适应性自然密度划分(AdNDP)分析表明,s键促进了整个分子的稳定性,多中心π键进一步稳定了整个分子;另外,这三个团簇满足6个π电子Hückel规则(4m+2),具有芳香性.极化率分析可得,平面或准平面结构的每个原子的平均极化率大于其它结构,说明平面或准平面结构的电子离域效应较大;BeB13-,BeB14-具有较大的第一超极化率,说明具有较强的非线性光学响应.红外光谱分析表明这些团簇具有不同的特征峰,可用于鉴别这些结构;闭壳层结构团簇的紫外可见光谱在可见光波段都有吸收峰,开壳层结构团簇的紫外可见光谱在红外光波段都有吸收峰.

• 单位
  贵州大学; 贵州师范学院