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1 绪论1

1.1 团簇的概念和研究现状1

1.2 团簇的基本性质3

1.2.1 团簇的稳定性和幻数3

1.2.2 团簇的基态结构4

1.2.3 五次对称性4

1.2.4 Kubo效应4

1.2.5 表面效应和催化活性5

1.3 团簇研究的意义6

1.4 本书的研究思路和研究内容7

2 计算方法10

2.1 遗传算法原理10

2.1.1 染色体表示10

2.1.2 初始种群11

2.1.3 适应度函数11

2.1.4 交叉11

2.1.5 变异12

2.1.6 选择12

2.1.7 终止条件13

2.2 从头算方法13

2.2.1 Born-Oppenhcimer近似13

2.2.2 单电子近似14

2.2.3 Hohenberg-Kohn模型14

2.2.4 Kohn-Sham方程15

2.2.5 局域密度近似16

2.2.6 广义梯度近似16

2.3 使用软件介绍17

2.3.1 Materials Studio17

2.3.2 VASP软件包18

2.3.3 Gaussian软件包19

2.4 遗传算法程序19

2.4.1 CGA程序总体流程20

2.4.2 种群替换策略22

2.4.3 交叉算法23

2.4.4 变异算法和分子团簇26

2.4.5 预设对称性的遗传算法27

2.4.6 遗传算法测试29

3 Gan团簇结构和电子性质的研究33

3.1 背景介绍33

3.2 计算方法34

3.3 结果和讨论35

3.3.1 结构讨论35

3.3.2 结构演化规律38

3.3.3 相对稳定性和电子性质39

3.4 小结42

4 中等尺寸Si团簇结构的重新检视46

4.1 背景介绍46

4.2 计算方法47

4.3 结构讨论48

4.4 电子性质50

5 中等尺寸B团簇的结构演变规律56

5.1 引言56

5.2 计算方法60

5.3 结构和性质61

5.3.1 B46的结构和性质61

5.3.2 B48的结构和性质64

5.3.3 B50的结构和性质67

6 NaSi二元团簇结构和电子性质研究74

6.1 引言74

6.2 计算方法75

6.3 NaSi团簇的最低能量结构76

6.3.1 NamSi和NamSi76

6.3.2 NamSi2和NamSi277

6.3.3 NamSi3和NamSi377

6.3.4 NamSi4和NamSi479

6.3.5 NamSi5和NamSi580

6.3.6 NamSi6和NamSi680

6.3.7 NamSi7和NamSi781

6.3.8 NamSi8和NamSi882

6.3.9 NamSi9和NamSi982

6.3.10 NamSi10和NamSi1083

6.3.11 NamSi11和NamSi1184

6.4 电子结构性质85

6.5 小结92

7 WO3团簇的结构和电子性质研究97

7.1 引言97

7.2 计算方法99

7.3 结果和讨论99

7.3.1 最低能量结构99

7.3.2 电子性质102

7.3.3 WO3纳米管106

7.4 小结107

使用CGA程序发表的学术论文情况114

后记117