1。3。3 本论文的研究创新点 4

第二章 理论基础和计算方法 5

2。1 量子化学的发展 5

2。2绝热近似(Born-Oppenheimer近似) 5

2。3密度泛函理论(DFT) 6

2。3。1 Thomas-Fermi模型 7

2。3。2 Hohenberg-Khon定理 8

2。3。3 Kohn-Sham方程 9

2。4 局域密度近似泛函(LDA) 10

2。5 Gaussian计算软件 11

第三章 Hn@C30的结构与稳定性的密度泛函理论研究 12

3。1 引言 12

3。2 计算方法 13

3。3 计算结果与讨论 14

3。3。1  Hn@C30的基态结构 15

3。3。2  Hn@C30的结构稳定性 16

3。3。3  Hn@C30的自然键轨道(NBO)分析 18

  3。3。3。1  C30的自然键轨道(NBO)分析 19

  3。3。3。2  C30H4的自然键轨道(NBO)分析 20

  3。3。3。3  C30H6的自然键轨道(NBO)分析 21

  3。3。3。4  C30H8的自然键轨道(NBO)分析 22

  3。3。3。5  C30H12的自然键轨道(NBO)分析 22

3。3。4  Hn@C30的振动光谱分析 23

3。3。5  Hn@C30的磁矩分析 24

3。3。6  Hn@C30的极化率分析 25

3。3。7  Hn@C30的NICS分析 26

结   论 27

致 谢 28

参 考 文 献 29

第一章 绪论

1。1 团簇物理简介

1。1。1 团簇的基本概念

团簇(clusters)是由几个甚至成百上千个因子（包括原子、分子或离子）在物理或者化学结合力作用下组成的相对比较稳定的微观态聚集体，团簇的物化性质随着其所含原子数目的变化而变化。由于团簇的尺度与纳米材料相仿，可作为纳米材料的材料尺度。

团簇的尺度范围在几埃至几百埃，因此比起小块固体要小得多，比起无机分子又显得太大。团簇的许多性质既不可简单地用单个原子分子比对，又不能像描述固体和液体的性质一样描述，也不能将两者的性质进行简单组合或者延伸得到；因此，团簇可以看成是介于原子、分子与宏观固体物质之间的物质结构的新层次，是各种物质由原子分子向大块物质转变的过渡状态——“第五态”，或者说，代表了凝聚态物质的初始状态[1]。论文网

1。1。2 团簇研究的主要内容

团簇研究的主要内容是研究团簇由原子、分子逐步演化而成的过程和规律；研究团簇的物化性质随着演化过程的发生会产生怎样的变化；以及团簇能过渡成宏观固体的临界条件[2]。

目前团簇科学的主要研究方向是：研究团簇的组成及电子构型的规律、幻数、几何结构和稳定性的规律；研究团簇的形成过程及机制；研究团簇的制备方法；探索新的理论，用以解释现有团簇的反应效应和反应现象，以及预知新生团簇的结构；研究团簇的动力学性质，用以指导相关模拟实验。