Ben(n=1-6)团簇吸附H2分子的密度泛函研究董兰收搞日期：基金项目：中国工程物理研究院重点科学发展基金(2007A02003)作者简介：董兰(1980-)，女，山东博兴人，研究实习员，辐射防护与放化分析专业，蒋树斌1，郑申声2，成琼1，杜阳1，杨勇1，田军华1，马俊格1(1.中国工程物理研究院核物理与化学研究所，绵阳621900；2.中国工程物理研究院化工材料研究所，绵阳621900)摘要：采用密度泛函广义梯度近似(GGA)的PW91方法，用全电子基组DNP对Ben(n=2-6)团簇几何结构进行优化，计算了团簇的总能、平均结合能、振动频率、最高已占据轨道能级、最低未占据轨道能级、能隙、垂直电离势和垂直亲和势。在稳定团簇的顶位、桥位和穴位吸附H2分子后进行了吸附物的几何优化和能量计算，得到最佳吸附位，并计算了吸附前后的总态密度和Mulliken电荷布居。结果表明：团簇中Be原子数增多，稳定性增强；吸附H2分子的吸附能在0.0061982~0.0089722a.u.之间；随着Be团簇原子数量增加，与H的s-p杂化程度增强；吸附位对应的电荷转移量越大，吸附越牢固。中图分类号：文献标识码：A关键词：Ben(n=1-6)团簇；密度泛函；吸附；电子结构ThestudyonhydrogenmoleculeadsorptionofBen(n=1-6)clustersbydensityfunctionaltheoryDONGLan1,JANGShu-Bin1,ZHENGShen-Sheng2,CHENGQiong1,DUYang1,YANGYong1,TIANJun-Hua1,MAJun-Ge1(1.InstituteofNuclearPhysicsandChemistry,ChinaAcademyofEngineeringPhysics,Mianyang621900,China;2.InstituteofChemicalMaterials,ChinaAcademyofEngineeringPhysics,Mianyang621900,China;)Abstract:ThegeometricstructuresandelectronicpropertyoftheberylliumclustersBen(n=2-6)havebeeninvestigatedbyusing(GGA)PW91/DNPbasedondensityfunctionaltheory(DFT).Totalenergy,averagebindingenergy,vibrationalfrequencies,thehighestoccupiedandlowestunoccupiedmolecularorbitalsenergy,energygaps,verticalionizationpotentialandelectronaffinitieswereallcalculated.Afterhydrogenmoleculewasabsorbedatthetop,bridgeandhollowsite,itwascalculatedintermsofgeometricoptimization,adsorptionenergy,andmullikenatomicpopulationanalysis.Theresultsshowthatthestabilityofclustersisreinforcedgraduallyduetoincreasingberylliumatoms.Adsorptionenergyrangefrom0.0061982to0.0089722a.u..AfterH2isadsorbedontheberylliumclusters,theextentofhybridizationstrengthenswithincreasingberylliumatoms.Themoreelectrictransferredchargeofadsorptionsiteis,thestrongeradsorptionforceis.Keywords:Ben(n=1-6)clusters,DFT,adsorption,electronicstructure铍在航空、航天、电子、电气和原子能等领域已有广泛应用，因具有独特的核性能而成为核武器和反应堆的关键结构材料和中子减速剂[1]。重水作为反应堆的慢化剂和冷却剂,因其运行时不断产生氢及其同位素，使H2与Be作用导致Be结构性能改变，因此，研究H2在Be表面的吸附行为有助于了解二者的作用过程。团簇是介于原子、分子和宏观固体之间的物质结构层次，是由几个乃至上千个有限数目原子组成的相对稳定的聚集