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化学计量比 WS2 纳米团簇稳定异构体的第一性原理结构搜索

材料科学 2016-06-28 v1 介观与纳米尺度物理 原子与分子团簇 计算物理

摘要

本文采用进化算法结合全势密度泛函理论(DFT)计算,在三种不同的交换关联泛函下,对化学计量比 (WS2)n 纳米团簇(n=1-9)的稳定结构进行了全面搜索。我们的结果表明,n=3, 5, 8 是 WS2 纳米团簇低温幻数尺寸的可能候选,而在 600 开尔文以上的温度下,n=5 和 7 在所研究的体系中表现出更高的相对稳定性。我们通过多种方案计算了最低能量异构体的电子性质和能隙,包括半局域 PBE 和 BLYP 泛函、杂化 B3LYP 泛函、基于多体的 DFT+GW 方法以及含时 DFT 计算。利用力常数方法计算的最低能量异构体的振动光谱,用于确定团簇的红外光谱和热自由能。应用实时域含时密度泛函计算确定了 WS2 纳米团簇最低能量异构体的全吸收光谱和光学带隙。

关键词

引用

@article{arxiv.1606.08355,
  title  = {First-principles structure search for the stable isomers of stoichiometric WS2 nano-clusters},
  author = {Roohollah Hafizi and S. Javad Hashemifar and Mojtaba Alaei and MohammadReza Jangrouei and Hadi Akbarzadeh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1606.08355},
  year   = {2016}
}

备注

8 pages, 7 figures and one table