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摘要元素周期表中电子亲和能最大的元素是卤族元素Cl原子，其电子亲和能为3.62eV。近年来，研究者发现以金属为中心，以卤族元素为配体得到的化合物具有比卤族元素更大的电子亲和能，这类团簇称为超卤素。如果进一步将超卤团簇中的卤素原子以另一个超卤团簇代替，有可能得到比超卤团簇更高的电子亲和能，这类团簇称为飙卤素。本毕业设计采用密度泛函理论方法，探讨了AuFn(n=1-7)团簇的超卤特性和Cs(AuFn)n团簇的飙卤特性。计算结果表明，n≥2的AuFn团簇的VDE均比Cl原子大，说明它们均具有超卤性，其中AuF6的VDE最大，因而超卤性最强。如果进一步以AuF6为配体构成Cs(AuFn)n团簇，计算结果表明，Cs(AuF6)的VDE比AuF6小，但仍比Cl原子大，说明它仍具有超卤性，但没有表现出飙卤性。而Cs(AuF6)2的VDE比超卤团簇AuF6更大，说明它表现出飙卤性。23715
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关键词: 超卤素，飙卤素，密度泛函理论，电子亲和能，垂直剥离能
毕业设计论文外文摘要
Title Properties of Superhalogen Cs(AuF6)n (n=1-4)
Abstract: This paper is to study the properties of superhalogen Cs(AuF6)n (n=1-4).In the superhalogen Cs(AuF6)n (n=1-4),Cs as the main,AuF6 as a ligand to modify elements Cs.Investigating the ligand to change the number,and changes the electron affinity energy generating compound,also studied whether the element Cs with higheroxidation state.In this paper,the main use of the principle of self-consistent field method and density functional theory.We need to understand these two theories, and then on the basis of these two theories,first by example, building a superhalides patial configuration, and then build the structure of the model structure optimization.To calculatethe electronic structure and the nature of the energy systemin this studyon the basis of end-use Gaussian calculation software to obtain experimental data and results, and there sults obtained will be produced into a chart.Then by analyzing the chart to the design for further instructions.
Keywords: superhalogen,hyperhalogen,density functional theory,electron affinity,vertical detachment energy
目 次
1 引言7
2 计算方法9
3 结果与讨论 10
3.1 Cl的电子亲和能 10
3.2 AuFn的几何结构和电子亲和能 11
3.3 Cs（AuF6）n的几何结构和电子亲和能 18
结论 22
致谢 23
参考文献23
图1 双原子分子AB的VDE，VEA,AEA,与ADE9
图2 AuFn与Cs（AuF6）n团簇的AEA值与VDE值18
图3 Cs(AuF6)中性团簇优化结构图19
图4 Cs(AuF6)负离子团簇优化结构图19
图5 Cs(AuF6)2中性团簇优化结构图20
图6 Cs(AuF6)2负离子团簇优化结构图21
表1 AuFn团簇最低能量结构的中性团簇和负离子优化结构的变化图11
表2 AuFn团簇的VDE与AEA17
表3 Cs（AuF6）2的电子亲和能21
1 引言
本文的研究目的是研究超级卤化物Cs(AuF6)n (n=1-4)的结构和性质。那么究竟什么是超级卤化物呢，超级卤化物又具有哪些通性呢？
众所周知，阴离子由于具有强的氧化性在材料科学占据着重要地位，元素周期表中氧化性最强的是卤族元素，它们获得电子的能力可以用电子亲和能（EA）来描述。在元素周期表中，电子亲和能最大的元素是Cl原子，其电子亲和能为3.62eV[1]。而F原子由于半径太小，在氟原子所占据的不大的空间中挤满了电子，这些拥挤在一起的电子对外来电子产生异常强烈的排斥作用，削弱了原子核对外来电子的吸引力，使F的电子亲和能比Cl略小，为3.40eV。
这里，不得不谈及“超原子”这个概念，原子是构建物质最基本的单元，但随着科技的迅速发展，传统的材料已经无法满足人们的需求，这时，新型功能材料便应运而生，而新型功能材料最主要的组成便是超原子。超原子是指由多个原子的特殊组合所构成的稳定的原子团簇，原子之间可以形成很强的化学键或者封闭的电子结构。超原子可分为两大类[2.3]，其中一大类被称为超卤素，正是超级卤化物的重要组成部分。超原子能够模拟元素周期表中单个原子的性质，如原子的壳层结构，轨道杂化以及氧化还原等等。