钠原子簇的预熔特性

K_20、K_55、K_92、K_142、Rb_55和Cs_55团簇熔化的无轨道分子动力学研究

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。

钠团簇的电荷诱导Fragmentation

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。

石墨表面钠原子和团簇的密度泛函研究

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。

钠团簇中的集体偶极激发

Collective dipole excitations in sodium clusters

一些属性的小型和中型钠团簇内的RPA方法使用一个投影球形单粒子的基础上描述。用类Schiff偶极跃迁算符计算的振子强度和洛伦兹函数折叠的振子强度被用来计算光吸收截面谱。结果进一步被用来建立等离子体频率的集群组件的数量上的依赖关系。计算了在RPA偶极态激发下团簇的静电极化率。我们的结果与相应的实验数据的比较显示出总体良好的协议。

钠掺杂团簇中溶剂化电子的角分辨光电发射

Angle-Resolved Photoemission of Solvated Electrons in Sodium-Doped Clusters

用角分辨光电子能谱学研究了钠离子掺杂的水、甲醇、氨和二甲醚团簇中的不成对电子。实验观察和补充计算是一致的，表面电子的集群大小范围内的研究。反对内部溶剂化电子的证据是由光电子角分布提供的。电离能的变化趋势似乎主要取决于溶剂中氢键的程度和离子核的溶剂化程度。水和甲醇团簇的起始电离能在小团簇尺寸时并不稳定，而是随着团簇尺寸的增大而略有下降。

N=59以下钠原子簇的离子和电子结构

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。

钠团簇的几何幻数：熔化行为的解释

Geometric magic numbers of sodium clusters: Interpretation of the melting behaviour

在两种原子间相互作用势模型下，得到了380个原子的钠原子团簇的全局极小值。结构的基础上的麦凯二十面体占主导地位的潜力，和魔术数的Murrell-Mottram模型显示出良好的协议的大小，在最大值的潜热和熵变熔化已被发现在实验中。

均匀钠团簇中的部分离子键

Partial Ionic Bonding in Homogeneous Sodium Clusters

在这项工作中，我们报告了一个有趣的观察部分离子键合由于电荷转移均匀钠簇。电荷转移导致电子电荷在表面上积累，由此产生的原子上的电荷范围在+0.4至-1.0之间|e^-|.我们还表明，原子上的有效电荷之间的这种差异是几何形状依赖的，这样的原子经历类似的环境，具有相同的有效电荷。据推测，这一现象也将发生在其他均匀的集群以及，其程度将被定义的价电子离域。

氯化钠团簇结构转变的动力学

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。

氯化钠团簇的结构转变和全局极小值

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。

钠小团簇的结构和性质

Structure and properties of small sodium clusters

本文采用基于Hartree-Fock近似和密度泛函理论、微扰理论的全电子从头计算方法研究了金属小团簇的结构和性质，并将计算结果与已有的实验数据和其他理论工作的结果进行了比较。我们系统地计算了中性和单电荷钠原子团簇的几何构型、多极矩（偶极和四极）、静态极化率、原子结合能、电离势和振动频率。我们的计算表明了多电子关联在小金属团簇的电子和离子结构形成中的重要作用，为进一步详细研究其动力学性质以及其他原子团簇体系的结构和性质奠定了良好的基础.

钠离子水合结构的柔性与规则性：非经验性洞察

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。

无序钠团簇的熔化行为

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。

关于观察到的自由钠团簇的不规则熔化温度

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。

形变钠团簇中的电多极等离子体激元

Electric multipole plasmons in deformed sodium clusters

提出了一种基于可分离残余力的无规相位近似（RPA）方法，用于描述变形碱金属团簇中价电子的多极电振荡。变形平均场和剩余相互作用都自洽地从Kohn-Sham泛函导出。SRPA大大简化了计算工作，这是紧迫的，如果不是决定性的变形系统。该方法适用于描述偶极，四极和八极等离子体在变形钠团簇的中等大小。我们证明，在尺寸N>50的团簇中，朗道阻尼成功地与形变分裂竞争，甚至在形成偶极等离子体激元的宽度和总体结构方面成为决定性的。此外，等离子体激元是由基态和形状异构体激发产生的。在这样的集群熟悉的偶极等离子体变形分裂的实验估计是无用的。

Photoabsorption in Sodium Clusters: First Principles Configuration Interaction Calculations

We present systematic and comprehensive correlated-electron calculations of the linear photoabsorption spectra of small neutral closed- and open-shell sodium clusters (Na_{n}, n=2-6), as well as closed-shell cation clusters (Na_{n}^{+}, n=3, 5). We have employed the configuration interaction (CI) methodology at the full CI (FCI) and quadruple CI (QCI) levels to compute the ground, and the low-lying excited states of the clusters. For most clusters, besides the minimum energy structures, we also consider their energetically close isomers. The photoabsorption spectra were computed under the elec…

小钠团簇的金属性如何？

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。

钠原子簇的负heat capacity

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。

轴向形变钠团簇的轨道磁性：从剪刀模到双顺磁各向异性

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。

钠原子团簇熔化的无轨道分子动力学研究

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。

金属团簇中无辐射电子退激发时间尺度

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。

具有密度泛函精度的自由钠团簇机器学习势能面：在熔化中的应用

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。

一维短钠-钠距离Na6簇合链的合成与结构：无机金属簇合物中的类有机芳香性

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

含时密度泛函计算研究量子尺寸钠纳米粒子的等离子体激元激发

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。

大团簇Na_N（950 < N < 12050）表面偶极等离子体激元的微观描述

Microscopic description of the surface dipole plasmon in large Na_N clusters (950 < N < 12050)

本文首次用RPA/LDA方法对950 < N < 12050的超大中性带电钠团簇Na_N^Z+的偶极等离子体激元进行了全微观计算。共考虑了60种不同的尺寸，这允许对等离子体激元的宽度和位置的渐近行为进行深入研究。

Na_n（n=39-55）的电子结构、平衡几何和有限温度性质

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。

大型铝团的轨道：五角星

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。

球形金属团簇的粗糙液滴模型

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。

B-Spline basis Hartree-Fock method for arbitrary central potentials: atoms, clusters and electron gas

An implementation of the Hartree-Fock (HF) method capable of robust convergence for well-behaved arbitrary central potentials is presented. The Hartree-Fock equations are converted to a generalized eigenvalue problem by employing a B-spline basis in a finite-size box. Convergence of the self-consistency iterations for the occupied electron orbitals is achieved by increasing the magnitude of the electron-electron Coulomb interaction gradually to its true value. For the Coulomb central potential, convergence patterns and energies are presented for a selection of atoms and negative ions, and are …