表面上有序排列的金属团簇电子结构和稳定性的理论-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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表面上有序排列的金属团簇电子结构和稳定性的理论

项目名称：表面上有序排列的金属团簇电子结构和稳定性的理论
项目类别：面上项目
批准号：10374076
申请代码：A040204
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2004-01-01-2006-12-31

项目负责人：朱梓忠
负责人职称：教授
依托单位：厦门大学
批准年度：2003

中文摘要：

表面上有序排列的金属团簇在超高密度磁性记录，微电子学以及表面催化中都有重要的应用前景。从理论上仔细地研究衬底－团簇以及团簇－团簇的相互作用对理解表面上团簇的形成以及相关的物理化学性质有重要的意义。本项目通过第一原理的理论计算和模拟，必要时配合经验模型的研究，较系统地研究二维有序排列的金属团簇在典型的绝缘体、半导体以及金属表面上的稳定性及其电子结构性质。系统地研究不同衬底对同一团簇的电子结构及稳定性的影响。针对的团簇将主要包括X4, X6, X8 (X为金属元素，如Ag, Fe, Ni 等)，典型的表面包括TiO2(110)(1x1), Si(100)(2x1), W(001)c(2x2)等。同时，在探索表面作为有序排列团簇生长的"模板"方面，也希望先行得到新的理论结果，再希望得到实验上的证实。

中文主题词：金属团簇；有序排列；稳定性；表面；理论研究.

英文摘要：

metal clusters; ordered arrays

英文主题词： metal clusters; ordered arrays

结论摘要：

表面上有序排列的金属团簇在超高密度磁性记录，微电子学以及表面催化中都有重要的应用前景。从理论上研究团簇－衬底以及团簇－团簇的相互作用对理解表面上团簇的形成以及相关的物理化学性质有重要的意义。本项目中，我们通过第一原理的理论计算，系统地研究了二维有序排列的金属团簇（Nb4）在典型的金属表面Cu(111),Cu(100)、半导体表面GaN(0001)以及绝缘体表面NaCl(100)上的结构稳定性及其电子结构性质，系统地研究了不同衬底对团簇的电子结构及稳定性的影响。结果表明，二维有序排列的Nb4团簇可以稳定地在这些表面上存在，而且可以很高密度地做二维的有序排列，故这样的体系有重要的应用前景。在Cu(111)、Cu(100)和GaN(001)表面上，菱形结构的 Nb4比四面体结构的Nb4更加稳定，而在NaCl(100)表面上情况则相反。通过系统地计算各个吸附位置的结合能以及各吸附位之间变化需要克服的势垒高度，深入地了解了团簇在表面上的相对稳定性。通过电子结构（电荷密度和态密度等）的计算，研究了表面与团簇间的电荷重新分布，也讨论了表面原子的电子态密度的改变等等电子性质。

成果综合统计