《磁性超鹵素團簇的理論研究》是依託南京理工大學，由劉玉真擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：磁性超鹵素團簇的理論研究
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：劉玉真
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
超原子以其自身奇特的物理性質成為近幾年功能材料、大氣環境科學倍受關注的對象，而獲得優異電磁性質的新型材料需要過渡金屬的引入，因此探索具有超穩定性含過渡金屬的超原子成為關注的焦點。目前，超原子的研究主要集中在超鹼金屬和超鹵素兩個方面。本項目重點探索過渡金屬作為中心原子鹵素、超鹵素或類鹵基作為配體形成原子簇的超級鹵化物行為，通過改變過渡金屬、配體種類和組分，獲得親和能更高的磁性超鹵素，為設計新型的磁性鹽類提供可行的組成部分。通過本項目的研究，力爭為實驗提供一些有力的理論依據，為進一步發展和套用提供理論預言。
結題摘要
首先，本項目利用密度泛函理論已經完成對Na摻入In團簇生成的InnNa2團簇進行了研究，發現In6Na2具有幻數團簇的性質，而且通過與純In團簇電子結構的比較，發現Na摻入小銦團簇中In僅有一個外層電子參與作用，而鹼性金屬摻入尺寸中等的In團簇中In原子顯現+3價。正在進展中的是關於對TM(OH)n和TM(OH)n（TM=Co，Ni）原子簇的理論研究，發現在n=3時電子親和能大於3.6eV，為超級鹵化物，目前正在討論其磁性隨過渡金屬種類的變化規律，電子親和能隨超鹵素數目的變化情況以及配體的變化，尋求生成的超級鹵化物的電子親和能與中心原子和配體的關係。其次，我們已經完成外界壓力或內部變化對不同的鈣鈦礦的電子性質所帶來的影響的計算。發現隨著外加壓強的變化，NiCrO3鈣鈦礦從反鐵磁半導體變成反鐵磁半金屬，自旋向上和自旋向下通道的能隙呈現不同的變化範圍，從而實現通過改變外加條件來達到調節材料性質的目的。通過設定鈣鈦礦Sr2FeMoO6-δ中氧空位的含量，化合物中的兩個離子Fe和Mn的電子構型分別處於不同的自旋態。而且發現在δ的值較大時，鈣鈦礦Sr2FeMoO6-δ具有半金屬特性，為實驗開闢了一條道路，通過變換氧空位的含量可以獲得半金屬材料。最後，我們注意到石墨烯和襯底之間的相互作用將會損壞石墨烯本身的特性，降低其在電子器件方面的潛力。我們利用第一性原理計算探索了石墨狀的ZnO層作為石墨烯理想的襯底的可能性。分別計算了有氧缺陷和完整的ZnO襯底與石墨烯的作用，發現石墨烯本身的特性仍然存在。除此之外，我們發現石墨烯和ZnO的雙層體系表現出更好的光學特性。
