锡原子簇的结构和相对稳定性

基于从固体锡确立的多体展开势能函数,采用座标直接优化方法预测了锡原子簇分子(Sn_2-Sn_(?))的结构和相对稳定性,并用蒙特卡罗方法验证了有关小的原子簇(Sn_2-Sn_(15))的所有结果.优化结果表明:(1)小的锡原子簇分子(Sn_2-Sn_(15))倾向于密堆积结构,与锡晶体结构无关;(2)中等大小的簇分子,如Sn_(47),Sn_(?)Sn_(?)及Sn_(147)等,则呈α-Sn 晶体的畸变结构,其外围各层原子到中心原子的距离受到压缩,且某些层被劈裂为两层或多层;(3)随着原子簇尺寸的进一步增大,结构畸变逐渐减弱,簇分子的单原子平均结合能缓慢增大,其外椎值大约在Sn_(740)处趋近于α-Sn 的结合能.