Fe-P非晶态合金局域结构和电子性质的理论研究

根据Fe-P非晶态合金结构的短程有序、Fe和P之间具较强化学作用和结构中可能存在P-P相互作用的实验事实,选择了单磷原子簇模型FenP(n=1～6,8)和双磷原子簇模型FenP2(n=1～4),用密度泛函理论方法对其进行计算。结果表明,在单磷模型体系中,Fe原子供给P原子电子;而在双磷模型体系中,电子转移方向发生变化,P原子供给Fe原子电子,这与Fe-P非晶态合金的实验结果一致,说明单磷和双磷原子簇模型能较全面反映Fe-P非晶态合金的结构特点。

非晶态合金Ni-Fe-B体系成键及电子性质的理论研究

结合文献报道,Ni/Fe=1∶1时非晶态合金Ni-Fe-B体系对某些加氢反应的催化活性和选择性较好,设计一系列Ni、Fe等比例的双硼原子簇Ni2Fe2B2的各种可能构型,利用DFT方法在B3LYP/Lanl2dz水平下进行全参数优化和频率验证。分析优化结果中知:原子簇Ni2Fe2B2单重态有四个稳定构型、三重态有三个稳定构型,三重态能量均低于单重态能量;Ni-B、Fe-B键间有强烈相互作用;Ni、Fe原子带负电荷,B原子带正电荷,电子从类金属向金属转移,类似于非晶态合金Ni-B、Fe-B、Co-B体系的电子行为。

非晶态合金Fe-B-P催化活性和磁性的理论研究

采用原子簇方法,对倍受关注的Fe基非晶态合金Fe-B-P的催化活性和磁性进行研究.通过合理设计可调Fe含量的系列原子簇FenBP（n=1～4）可能构型三十余种,利用密度泛函理论（DFT）分别在单、三重态下进行优化计算.在不同多重度下,对所确定的原子簇FenBP（n=1～4）最稳定构型的几何结构、能量、能隙差、费米能级和d轨道布局数进行分析,结果表明：多重度对原子簇FenBP（n=1～4）几何构型影响较大;三重态比单重态稳定且催化加氢活性较好,其中三重态的Fe3BP活性最好;单重态的磁矩明显低于三重态,其中单重态的Fe4BP磁矩最小,表现出软磁性.