Melting of sodium clusters
用微正则分子动力学模拟研究了Na_n(n=13-147)团簇的热稳定性和类熔化转变。钠团簇中的金属键是由基于紧束缚哈密顿量的二阶矩近似的多体Gupta势模拟的。钠团簇中的固-液转变的特征通过计算物理量如热量曲线、热容和均方根键长波动使用几纳秒的模拟时间来分析。不同的熔融机制,得到的钠簇的尺寸范围内的调查。计算的熔化温度随团簇尺寸呈不规则变化,与最近的实验结果定性一致。然而,Na_(55)团簇的计算熔点比实验值低约40%.
2002-07-17 cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus physics.chem-ph
The Dynamics of Structural Transitions in Sodium Chloride Clusters
在最近的实验中,氯化钠簇结构之间的转变与不同的立方体形状的纳米晶体检测。在这里,我们提出了这些集群之一,(NaCl)35 Cl-的热力学和动力学的结果。由于结构转变的时间尺度可能比常规动力学模拟的时间尺度长得多,我们使用主方程来描述势能极小值的大样本内的概率流。我们表征的过程有助于不同的纳米晶体之间的概率流,并获得速率常数和活化能与实验值进行比较。
1999-05-27 cond-mat physics.atm-clus
Structural Transitions and Global Minima of Sodium Chloride Clusters
在最近的实验中,氯化钠簇结构之间的转变与不同的立方体形状的纳米晶体检测。在这里,我们确定这些集群之一,(NaCl)35 Cl-的低能异构体之间的反应途径。在这些结构转变的关键过程是一个高度合作的重新安排,其中的两个部分的滑动过去彼此在一个方向上的{110}平面<1-10>。通过这种方式,纳米晶体可以塑性变形,与相同温度下大块氯化钠晶体的脆性行为相反;纳米晶体具有机械性能,这是其有限尺寸的独特特征。我们还报告和比较全球的势能极小(NaCl)NCl-使用两个经验的潜力,并评论极化的影响。
1998-07-27 cond-mat physics.atm-clus
Optimal control with non-adiabatic Molecular Dynamics: application to the Coulomb explosion of Sodium clusters
我们提出了一个实施的第一性原理非绝热Escherichfest分子动力学模型,它描述了一个凝聚态系统,考虑经典的点粒子核,量子电子,在我们的情况下处理与时间相关的密度泛函理论。该方案通过优化小钠团簇的库仑爆炸来证明:该算法被设置为找到最佳的飞秒激光脉冲,对于给定的总脉冲持续时间,能量密度和截止频率,使团簇解体。我们描述的数值细节和困难的方法。
2017-02-24 physics.atm-clus physics.chem-ph
Ionic structure and photoabsorption in medium sized sodium clusters
给出了Na-7+、Na-27+和Na-41+的基态构型和光吸收光谱。采用非球形价电子处理的密度泛函理论,自洽地计算了Na-20以上中等尺寸钠团簇的离子结构和光吸收光谱.我们使用的本地赝势已被调整到实验体属性和原子3s水平的钠。我们的研究表明,基态的离子结构和等离子体共振的位置敏感地依赖于在计算中使用的赝势,这强调了它在两个步骤中一致使用的重要性。
1998-06-22 physics.atm-clus physics.chem-ph
Melting behavior of large disordered sodium clusters
用第一性原理恒能分子动力学模拟方法研究了无序钠团簇Na_N(N = 92和142)的类熔化相变. Na_(142)的原子分布在两个主壳层(表面和内部)中,它们与团簇的质心的径向距离不同。130 K,其特征在于由原子的高壳内流动性,和第二,均匀熔融,在约。270 K,涉及整个团簇体积中所有原子的扩散运动(允许壳内和壳间位移)。相反,Na_92的熔化在很宽的温度区间内逐渐进行,在热或结构熔化指示器中没有任何可见的突然步骤。定义明确的步骤在熔化过渡的发生,然后示出有关的存在的分布在壳中的原子。因此,我们提出了一个必要条件,集群被认为是严格amorphouslike(完全无序),即有没有空间区域的集群的原子密度的局部值是相当大的减少。Na_92是所考虑的两个簇中唯一验证此条件的簇,因此其热行为可以被认为是非晶簇的预期热行为的代表。另一方面,Na_142具有可辨别的原子壳结构,应该被认为只是部分无序。这两个集群的热行为进行了比较,二十面体(完全有序)钠簇的相同大小。
2000-05-18 physics.atm-clus
On the observed irregular melting temperatures of free sodium clusters
为了理解实验观察到的熔融性质,对Na $_{55}$、Na $_{92}$和Na $_{142}$团簇进行了密度泛函模拟[M. Schmidt \textit{et al.},Nature(London)\textbf{393},238(1998)]。熔化温度的计算值与实验值吻合得很好。计算揭示了几何和电子壳层效应之间相当微妙的相互作用,并提出了这样一个事实,即金属键合的量子力学描述是至关重要的定量理解实验观察到的熔化温度的变化。
2005-02-04 cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Charge-Induced Fragmentation of Sodium Clusters
用{ \em ab initio}分子动力学研究了裂变率X>1的高电荷钠团簇的裂变.发现Na_{24} ^{4+}在1 ps的时间尺度上主要经历连续的Na_{3} ^{+}发射,而Na_{24} ^{Q+}(5 \leq Q \leq 8)在\geq 0.1 ps的时间尺度上经历多重碎片化,随着Q的增加,Na^{+}逐渐成为主要碎片。观察到大小n=6的所有单电荷片段Na_{n} ^{+}。对于T \leq 1500 K,在统计误差范围内,所观察到的碎片谱与母团簇的温度T无关。这些发现与实验观察到的最新趋势一致,并解释了这些趋势。
2001-06-11 physics.atm-clus physics.chem-ph physics.comp-ph
Time dependent density functional theory calculation of van der Waals coefficient C$_{6}$ of alkali-metal atoms Li, Na, K, alkali dimers Li$_{2}$, Na$_{2}$, K$_{2}$ and sodium clusters Na$_{n}$
本文采用全电子含时密度泛函理论(TDDFT)计算了碱金属原子Li,Na,K,碱金属原子二聚体Li $_{2}$,Na $_{2}$,K $_{2}$和含2 ~ 20个原子的偶数原子钠团簇的长程偶极-偶极色散系数(van der Waals系数)$C_{6}$.色散系数由Casimir-Polder表达式得到,该表达式将色散系数与虚频处的频率相关线性极化率联系起来。采用基于TDDFT的原子完全态和表达式和直接TDDFT线性响应理论计算了闭壳层二聚体和团簇的频率依赖极化率。
2008-01-09 physics.atm-clus physics.chem-ph
Comparison of van der Waals coefficient C$_{6}$ of sodium clusters obtained via spherical jellium background model and all-electron ab-initio method
本文采用含时密度泛函理论中的全电子\textit{ab initio}方法和球结本底模型计算了含2 - 20个偶数原子的钠原子团簇的长程偶极-偶极色散系数(vanderWaals系数)$C_{6}$。色散系数通过Casimir-Polder关系得到。所有的计算都是在局域密度近似下进行的。这两组结果进行了比较,以评估基于结果的准确性,并确定簇的详细离子结构对范德华系数的影响。
2008-01-09 physics.atm-clus physics.chem-ph
How Metallic are Small Sodium Clusters?
低温团簇束实验为金属态从原子到块体的演化提供了重要的见解。令人惊讶的是,最基本的金属性质之一,金属有效屏蔽电场的能力,在小团簇中仍然知之甚少。理论预测,许多小的钠团簇无法屏蔽电荷不均匀性,因此具有永久的偶极矩。低温冷却的Na $_N$($N<200$)团簇的高精度电偏转实验表明,电偶极矩至少比预测的小一个数量级,并与零一致,预期的金属。Na团簇的极化率也表现出金属球状体的行为,具有由壳结构引起的精细尺寸振荡。
2010-12-25 cond-mat.mes-hall physics.atm-clus
Time-dependent density functional theory calculation of van der Waals coefficient of sodium clusters
本文采用基于全电子\textit{ab-initio}含时密度泛函理论的方法,计算了含2 ~ 20个偶数原子的钠原子团簇的长程偶极-偶极色散系数(van der Waals系数)$C_{6}$.色散系数通过Casimir-Polder关系得到。用两种不同的交换关联势进行计算:(i)轨道势的渐近正确统计平均(SAOP)和(ii)局域密度近似下交换关联势的Vosko-Wilk-Nusair表示。与其他理论结果进行了比较。我们还介绍了钠团簇的静态极化率的结果,并与其他理论和实验结果进行了比较。这些比较表明,C_{6}和静态极化率的SAOP结果是相当准确的,非常接近的实验结果。我们研究了集群的体积和范德华系数之间的关系,发现C_{6}的相关性非常高的规模平方的体积。我们还给出了团簇-Ar原子和团簇- N_{2}分子相互作用对应的范德华系数的结果。
2007-08-02 physics.atm-clus physics.chem-ph
Ionic and electronic structure of sodium clusters up to N=59
用轴向平均和三维密度泛函方法计算了偶数电子数、原子数为2 ~ 59的钠团簇的离子和电子结构。一个本地的,唯象赝势再现重要的体和原子的性质,并促进结构计算已经开发。计算了$\mathrm{Na}_2$、$\mathrm{Na}_8$和$\mathrm{Na}_9^+$至$\mathrm{Na}_{59}^+$的光吸收光谱。离子结构的一致包含大大提高了与实验的一致性。观察到$\mathrm{Na}_{19}^+$到$\mathrm{Na}_{59}^+$的二十面体生长模式。这一发现得到了光吸收数据的支持。
2000-07-10 cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus physics.chem-ph
Flexibility and regularity of the hydration structure of a sodium ion. Nonempirical insight
本文通过密度泛函与Born-Oppenheimer分子动力学模拟Na+(H2O)n团簇,揭示钠离子水合结构的表面、体相及瞬态构型与配位数变化规律,并解释实验Na-O距离估计值的差异。
2021-08-16 cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus physics.chem-ph
Sodium atoms and clusters on graphite: a density functional study
采用密度泛函理论、赝势和周期性边界条件研究了石墨(0001)表面钠原子和原子团簇(N<5)的动力学性质。观察到单个Na原子结合在表面上方2.45 A的中空位点处,吸附能为0.51 eV。0.06 eV的小扩散势垒表明平坦的势能面。增加Na覆盖导致弱的吸附物-基质相互作用,这在Na_3、Na_4、Na_5和(2x2)Na覆盖层的情况下与表面的较大分离中是明显的。Na_2的结合较弱,它具有一个完整的价电子层.底物的存在显著改变了Na_3、Na_4和Na_5的结构,Na_4和Na_5的平面性都发生了畸变。计算的形成能表明,原子团簇在能量上是有利的,开壳层团簇(如Na_3和Na_5)在石墨上比在气相中更丰富。对Na和Na_3的横向电荷密度分布的分析表明,在两种情况下,约0.5个电子的电荷转移。
2004-01-20 physics.atm-clus physics.chem-ph
Orbital magnetism in axially deformed sodium clusters: From scissors mode to dia-para magnetic anisotropy
研究了碱金属团簇中的低能轨道磁偶极激发,即剪刀模(SM)。随后的动态和静态效果进行了探讨。的治疗是基于一个自洽的微观方法,使用的离子背景和Kohn-Sham平均场的电子的jeltron近似。讨论了SM的微观起源及其主要特征(轻团簇和中等团簇中模式的结构、低能和高能等离子体激元的分离、高能M1剪刀和E2四极等离子体激元的耦合、形状异构体的贡献等)。剪刀M1强度随着簇大小的增加而获得大的值。该模式是负责的范Vleck顺磁性的自旋饱和集群。量子壳层效应导致Langevin抗磁性和van Vleck顺磁性之间的脆弱相互作用,并导致特殊轻团簇的磁化率具有显著的双对位各向异性。最后,讨论了几种实验观测SM的途径。
2002-12-20 physics.atm-clus physics.plasm-ph
Melting in large sodium clusters: An orbital-free molecular dynamics study
用等能分子动力学模拟研究了钠原子团簇Na_N(N=55,92和142)的类熔化相变.一个无轨道版本的汽车-Parrinello技术的使用,它的规模与系统的大小线性允许调查的热行为的大集群。Na_(142)的基态异构体(一个不完整的三壳层二十面体)分两步熔化:第一步(大约在200 ℃)熔化。240 K)的特点是位于簇表面的原子的高流动性;第二,均匀熔化(在约240 K)。270 K),涉及所有原子在团簇中的扩散运动。对于Na_(92),二十面体结构具有大量的表面空位,并且在两个分离的步骤中熔化,表面熔化在约100 ℃。130 K和均匀熔化约。二十四万Na_55是一个完整的双壳二十面体,在约100 ℃时熔化。19万我们对Na_(142)和Na_(92)的均匀熔化的研究结果与最近的熔化温度和潜热的实验测定结果非常一致。然而,实验观察到的N=55附近的熔化温度的提高是不再现的计算。
2000-05-06 cond-mat physics.atm-clus
Negative heat capacity of sodium clusters
用多体Gupta势和微正则分子动力学模拟研究了N = 13,20,55,135,142和147的Na_N团簇的热容.在N = 135、142和147的情况下,团簇熔化转变附近的热容为负,但较小的团簇(N = 13、20和55)没有表现出这种特性。通过对团簇势能景观(PEL)的研究发现,团簇的动能分布函数的宽度和势能极小值(同分异构体)分布的宽度是确定团簇热容随团簇大小变化的有用特征。通过比较Na_(55)和Cd_(55)团簇的热容,研究了原子间作用力范围的影响。结果表明,通过减小多体相互作用的范围,表征PEL的异构体分布被适当地修改,以在Cd_(55)团簇中产生负的热容。
2003-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.atm-clus
Photoabsorption in Sodium Clusters: First Principles Configuration Interaction Calculations
本文采用关联电子方法对中性闭壳和开壳钠团簇(Na_{n},n=2-6)以及闭壳阳离子团簇(Na_{n} ^{+},n=3,5)的线性光吸收光谱进行了系统和全面的计算。我们采用组态相互作用(CI)方法在全CI(FCI)和四重CI(QCI)水平上计算了团簇的基态和低激发态激发态。对于大多数团簇,除了最小能量结构,我们还考虑了它们的能量接近的异构体。在电偶极近似下,采用偶极矩阵元连接每个异构体的基态与激发态,计算了光吸收光谱。我们的计算进行了严格的测试收敛相对于基组,以及相对于在CI计算中采用的活动轨道空间的大小。这些计算表明,就电子相关效应而言,核心激发在确定各种团簇的最佳基态几何结构中起着重要作用,因此需要全电子相关计算。但是,当涉及到低的光激发,只有价电子相关效应起着重要的作用,并获得与实验结果的冻结核近似下的优秀协议。对于Na_{6},在这项工作中研究的最大的集群的情况下,我们还讨论了在光学吸收光谱中发生等离子体共振的可能性。
2017-05-24 cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus physics.chem-ph
An orbital-free molecular dynamics study of melting in K_20, K_55, K_92, K_142, Rb_55 and Cs_55 clusters
用无轨道密度泛函等能分子动力学模拟方法研究了钾团簇K_N(N= 20,55,92和142)的类熔相变,并与同尺寸钠团簇的类熔相变理论结果进行了比较.钾和钠团簇的熔化过程类似:在达到均匀熔化温度之前,加热会产生表面熔化阶段。然而,在钾原子团簇中,预熔效应更为重要,也更容易建立,而且过渡区的温度间隔比钠原子团簇的温度间隔更宽。对于所考虑的所有尺寸,当从Na到K簇传递时,熔融温度降低的百分比基本上大于本体。在比较了这两种材料不同团簇尺寸的基础上,我们研究了Rb_(55)和Cs_(55)团簇的类熔化相变,并与Na_(55)和K_(55)团簇的熔化行为进行了比较。随着原子序数的增加,比热峰的高度降低,它们的宽度增加,并且熔融温度降低,如在本体熔融中一样,但是以更明显的方式。
2001-02-24 physics.atm-clus
Nonradiative Electronic Deexcitation Time Scales in Metal Clusters
本文研究了中性和带电钠团簇深电子壳层空穴的俄歇电子发射寿命。我们考虑球形团簇,并使用局域密度近似(LDA)计算的能级和波函数计算俄歇跃迁几率。我们得到,俄歇发射过程是积极的不允许中性和带正电的钠簇。一般来说,小Na $_N^-$团簇的俄歇几率与原子团簇的俄歇几率有很大的不同,并表现出丰富的尺寸依赖性。研究的大多数簇大小的俄歇衰变时间的数量级大于原子,可能与典型的碎裂时间。
1998-01-06 physics.atm-clus
Synthesis and Structure of 1D Na6 Cluster Chain with Short Na-Na Distance: Organic like Aromaticity in Inorganic Metal Cluster
一个独特的一维链的钠簇含(Na 6)环稳定的含钼金属配体已被合成和表征。DFT计算表明它们的芳香行为与相应的烃类似物有惊人的相似之处
2006-08-24 physics.atm-clus
Plasmonic excitations in quantum-sized sodium nanoparticles studied by time-dependent density functional calculations
采用实时含时局域密度近似计算方法研究了Na $_{15}$ ~ Na $_{331}$类球形bcc结构Na纳米团簇的等离子体性质.测定了样品的光吸收光谱、密度响应函数和静态极化率。它示出的离子背景(离子种类和晶格)的集群的效果占剩余的差异的主要(表面等离子体激元)的吸收峰能量之间的实验和以前的计算基于一个jeldom背景模型。离子背景效应还将主峰的最大宽度出现的临界簇大小从由先前的jeldom模型计算预测的Na $_{40}$推到Na $_{65}$。在密度响应函数以强体积模式为主的体积模式团簇(Na $_{27}$、Na $_{51}$、Na $_{65}$、Na $_{89}$和Na $_{113}$)中,在主峰附近也出现多吸收峰结构。相比之下,更大尺寸的表面模式团簇(Na $_{169}$,Na $_{229}$,Na $_{283}$和Na $_{331}$)表现出更平滑和更窄的主吸收峰,因为它们的表面等离子体激元能量位于未扰动的电子-空穴跃迁的能量范围内,并且它们的密度响应已经与经典的Mie理论相似。此外,还发现体积等离子体激元只存在于有限尺寸的粒子中,在紫外区产生了长的吸收尾。这种体积等离激元在吸收光谱中表现出来,甚至对于像Na $_{331}$那样大的团簇,其有效直径为$\sim$ 3.0 nm。
2013-07-13 cond-mat.mes-hall physics.atm-clus
Machine-Learned Potential Energy Surfaces for Free Sodium Clusters with Density Functional Accuracy: Applications to Melting
本文利用高斯近似势为自由钠团簇构建了具有密度泛函精度的机器学习势能面,通过精选少量训练构型优化力的拟合,并成功应用于熔化温度预测和异构体搜索,计算结果与实验高度吻合。
2023-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Many-body theory for angular resolved photoelectron spectra of metal clusters
金属团簇的角分辨光电子能谱是最近才首次在实验上测得的。这些测量已被系统地进行了钠簇在广泛的集群大小。这项工作吸引了大量的关注,并在所有主要的国际团簇会议上进行了实际报道,因为它揭示了角各向异性参数相对于光子能量的非常重要的行为,并提供了一种方法来探测自由纳米团簇的价轨道的角动量特征。最初试图用单粒子近似来解释这些观测结果的尝试完全失败了。在这封信中,我们提出了一个一致的多体理论的角分辨光电子能谱的金属团簇的描述。采用Jelvis模型形式。我们的计算表明多体效应在钠团簇发射光电子角分布的形成中起主导作用,并与文献报道的实验数据吻合得很好。对$Na_7^{-}$和$Na_{19}^{-}$阴离子的光电离进行了理论和实验的具体比较。
2009-04-30 physics.atm-clus
Molecular dynamics simulations of sodium nanoparticle deposition on magnesium oxide
质量选择性原子团簇和纳米粒子与表面的相互作用在基础研究和技术应用方面引起了人们的极大兴趣。了解沉积过程的动力学对于控制沉积在基底上的纳米颗粒的结构和功能是重要的,但实验技术通常只能观察沉积过程的最终结果。在本文中,4 nm大小的钠纳米粒子的沉积实验相关的氧化镁基板上的研究通过经典的分子动力学模拟。一个经验力场的推导占高度极化Na原子与表面的相互作用,再现先前报道的量子力学/分子力学模拟的结果。分子动力学模拟允许探索沉积的纳米颗粒在数百皮秒量级的长时间尺度上的动力学,从而使得能够分析能量弛豫机制和纳米颗粒结构的演变直到其与衬底的热化。几个纳米粒子的特性,如内部结构,接触角,和纵横比进行了研究,在一个广泛的沉积能量范围内,从软着陆多破碎制度。
2020-11-08 cond-mat.mes-hall physics.atm-clus
Electron--phonon coupling and anharmonic effects in metal clusters
考虑了带电钠团簇离子核在平衡形状附近的谐振周期。据发现,这些期间的数量级的实验测得的弛豫时间的等离子体激元,这表明的重要性的电子-离子耦合和应力的作用所发挥的电子-声子相互作用中的耗散的等离子体激元能量。简要讨论了该过程与裂变的关系。
2004-07-15 physics.atm-clus
General static polarizability in spherical neutral metal clusters and fullerenes within Thomas-Fermi theory
本文研究了球型P-Fermi系统的静态线性响应,导出了一个简单的一般多极矩和相关极化率的微分方程。我们测试的钠原子团簇之间的20和100和富勒烯C60和C240之间的方程,并建议它为一般的Crachas-Fermi系统。我们简单的方法提供的结果与实验数据的偏差小于15%。
2014-06-15 physics.atm-clus physics.plasm-ph
Photoabsorption Spectra of Na_n+ clusters: Thermal Line-Broadening Mechanisms
采用含时局域密度近似(TDLDA)结合从头算分子动力学模拟,计算了不同温度下钠原子团簇小阳离子(Na $_n^+$,n= 3,5,7和9)的光吸收截面,得到了与实验值一致的光谱.揭示了三种热谱线展宽机制:(I)解除水平简并所造成的破坏性离子运动,(II)呼吸振动引起的整个光谱的振荡位移,和(III)集群结构异构化。
2001-05-23 physics.atm-clus physics.comp-ph
The electronic structures, the equilibrium geometries and finite temperature properties of Na_n (n=39-55)
用密度泛函理论研究了钠原子团簇Na_n在n= 39-55范围内的系统学。一个明确的发展趋势,在他们的基态几何形状的增长出现。在系列的开始(n=39-43)的集群是对称的,并具有部分二十面体(两壳层)结构。然后生长经过一系列无序的簇(n=44-52),其中二十面体核心丢失。然而,当n>52时,出现了三壳层二十面体结构。这种几何性质的变化是突然的。此外,密度泛函分子动力学已被用来计算的比热曲线的代表性尺寸n= 43,45,48和52。这些结果以及已经可用的n= 40、50和55的热力学计算使我们能够对整个系列的热容曲线与其各自的几何形状进行详细的比较。我们的研究结果清楚地显示了几何形状的演化与热容形状的性质之间的强相关性。结果也坚定地建立了钠簇的热容量的大小敏感的性质。
2007-04-12 physics.atm-clus physics.comp-ph
Optical response of small magnesium clusters
我们预测,由于团簇电子的等离子体激元振荡的共振激发,在4-5 eV的区域内,小的Mg团簇的光吸收强烈增强。基于含时密度泛函理论(TDDFT),采用从头算方法计算了N=11的中性Mg团簇的光吸收光谱.预测的共振的性质已阐明的从头计算的结果与经典的米氏理论的结果进行比较。分析了团簇形变引起的等离子体共振的分裂。通过对多个钠原子团簇的实验计算,以及与其它方法和实验结果的比较,证明了所用计算方案的可靠性。
2003-11-18 physics.atm-clus
Experimental Determination of Nucleation Scaling Law for Small Charged Particles
我们在分子水平上研究了成核过程。首次实现了单个原子在宽质量范围内可控地粘附到质量选择的团簇上。我们测量了钠离子团簇Na_{n} ^{+}在n=25-200范围内的单分子成核截面。广泛使用的硬球近似显然失败的小尺寸:不仅应该汽液成核理论进行修改,而且,通过微观可逆性原理,集群衰减率统计模型。
2007-11-12 physics.atm-clus
Orbits in Large Aluminum Clusters: Five-Pointed Stars
讨论了钠(Na_N)和铝(Al_N)大团簇的质谱差异。本文用半经典方法描述了球壳模型中的壳效应。它允许一个分析不同的经典轨道在形成电子超壳层在各种大小的集群在零和有限的温度的相对作用。自洽势的硬度的准则制定。证实了五点星轨道对大软势Al_N(250 <N <900)团簇光谱振荡起主要作用的猜想。计算结果与Al_N团簇在T~300 K的质谱符合较好。
2000-11-22 cond-mat.mes-hall physics.atm-clus
N-Block Separable Random Phase Approximation: Application to metal clusters and C60 fullerene
本文从随机相位近似出发,推广了可分离相互作用的示意模型,定义了不同耦合常数的ph激发子空间。该方法将RPA本征值问题简化为有限的小维方程组,从而减少了数值计算工作量。对于新定义的未知量,导出了相应的色散关系和归一化条件。与标准的可分方法相比,本形式主义是能够描述一个以上的集体激发,即使在简并极限。理论框架适用于中性和单电荷球形钠簇和C60富勒烯的结果与完整的RPA计算和实验数据吻合得很好。
2015-07-28 cond-mat.mes-hall physics.atm-clus quant-ph
Spatially Resolved Dynamic Structure Factor of Finite Systems from MD Simulations
采用限制性分子动力学模拟方法研究了金属团簇对$10^3$原子的动力学响应。示例性地,考虑钠样材料。利用关联函数研究了团簇电子集体激发的空间结构和激光激发团簇的光学响应。特别是,双局域关联函数的频谱显示共振表示纳米等离子体内部的集体激发的不同模式。研究了不同电子密度、温度、团簇尺寸和电离度下本征模的空间结构、共振能量和宽度。与体性质进行了比较,并讨论了集体激发的色散关系。
2011-07-07 physics.atm-clus physics.plasm-ph
Infrared electron modes in light deformed clusters
利用含时局域密度近似(TDLDA)研究了光变形钠团簇中价电子的红外四极模(IRQM)。IRQM由角动量分量$λμ=$ 20、21和22分类,其$μ$分支由簇变形分离。在低光谱密度的轻团簇中,IRQM与特定的电子-空穴激发明确相关,从而可以获得费米表面附近的单电子光谱(HOMO-LUMO区域)。大部分IRQM是由集团形变决定的,因此可以作为平均场中形变效应的灵敏探针。IRQM分支$λμ=$ 21与磁剪模式耦合,这给出了检测后者的机会。我们讨论了双光子过程,拉曼散射(RS),受激发射泵浦(SEP)和受激绝热拉曼通道(STIRAP),作为相关的工具来观察IRQM。提出了一种新的检测聚类中IRQM种群的方法。
2004-05-03 physics.atm-clus physics.optics
Semiclassical analysis of the lowest-order multipole deformations of simple metal clusters
我们用微扰半经典迹公式计算了含$90 \le N \le 550$原子的简单金属团簇在基态的三个最低阶多极(四极$\eps_2$、八极$\eps_3$和十六极$\eps_4$)形变.价电子的自洽平均场由一个轴向变形的腔来模拟,总能量的振荡部分用最短周期轨道半经典地计算。平均能量是从液滴模型中获得的,该模型根据钠金属的经验体积和表面性质进行调整。我们得到了很好的定性协议的量子力学计算结果使用Strutinsky的壳修正方法。
2002-02-02 cond-mat.mes-hall nlin.CD physics.atm-clus
Rough droplet model for spherical metal clusters
本文研究了中性金属团簇在液滴模型中的热激活振荡或毛细波。这些变形对应于我们用单个参数$Δ$表征的表面粗糙度。我们推导出一个简单的解析近似表达式确定$Δ$作为温度和集群大小的函数。然后,我们估计诱导壳结构的影响,通过周期轨道分析和最近的数据相比,在尺寸范围$50 < N < 250$的钠簇壳能。一个小的表面粗糙度$Δ\simeq 0.6$ ε ~被认为是一个合理的帐户,在实验中观察到的壳结构的振幅下降。此外--与通常的Jahn-Teller型变形相反--粗糙度正确地再现了实验中考虑的尺寸域中的壳能量的形状。
1998-05-15 chao-dyn cond-mat nlin.CD