(K_3N)_n(n=1,…,5)团簇结构与性质的密度泛函理论研究  

Structure and Property of(K_3N)_n(n=1,…,5) Clusters: A Density Functional Study

作　　者：陈玉红[1,2] 王伟超[1,2] 杜瑞[2] 张致龙[2] 张材荣[1,2] 

机构地区：[1]兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室,甘肃兰州730050 [2]兰州理工大学理学院,甘肃兰州730050

出　　处：《计算物理》2011年第5期773-780,共8页Chinese Journal of Computational Physics

基　　金：国家自然科学基金(10547007);甘肃省自然科学基金(1010RJZA042);兰州理工大学博士基金(BS10200901)资助项目

摘　　要：利用密度泛函理论B3LYP方法,在6-311G*水平上对碱金属氮化物(K3N)n(n=1,…,5)团簇各种可能构型进行几何结构优化,预测各团簇的最稳定结构,并对其成键特性、电荷分布、振动特性及稳定性进行分析研究.结果表明,随着n的增大,(K3N)n(n=1,…,5)团簇的最稳定结构逐渐由平面结构向空间立体结构转变,(K3N)4、(K3N)5团簇为类似晶体的层状结构;团簇中N原子的配位数以5、6较多见;团簇中N原子的平均自然电荷为-1.608e,K原子的平均自然电荷为+0.550e,K-N键为较强的离子键;(K3N)4团簇有相对较高的动力学稳定性.Possible geometrical structures and relative stability of alkali metal nitride compound （ K3 N） n （ n = 1, ... ,5 ） clusters are studied with a hybrid density functional theory （B3LYP） with 6-311G ＊ basis sets. Bond property, charge distribution, vibrational property and stabilities of the stablest isomers of （ K3 N ） n （ n = 1, ..., 5 ） clusters are analyzed. It shows that the stablest isomers of （ K3 N） n （ n = 1 ,... ,5 ） clusters are changing gradually from planar structure to three-dimensional structure. （ K3 N） 4 and （ K3 N ） 5 are layered structure similar to crystal. Coordination numbers of N atoms are usually 5 or 6. Natural charges of N atom and K atom are about - 1. 608 e and ＋ 0. 550 e, respectively. A strong ionic bond exists between K atom and N atom. Dynamic stability of （ K3 N） 4 cluster is higher than that of other clusters.

关 键 词：(K3N)n(n=1 … 5) 团簇 密度泛函理论 结构与性质 

分 类 号：O641[理学—物理化学]