| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 1 新材料设计——从纳米团簇到周期晶体 | 第10-26页 |
| 1.1 前言 | 第10-11页 |
| 1.2 新材料的建构基元 | 第11-18页 |
| 1.2.1 纳米团簇 | 第11-14页 |
| 1.2.2 超原子与三维元素周期表 | 第14-18页 |
| 1.3 团簇组装材料及其研究进展 | 第18-22页 |
| 1.3.1 团簇组装材料的实验制备与表征 | 第19-20页 |
| 1.3.2 超级团簇——团簇多聚物 | 第20-21页 |
| 1.3.3 团簇组装周期晶体 | 第21-22页 |
| 1.3.4 团簇组装材料的挑战和机遇 | 第22页 |
| 1.4 本文的研究思路和内容 | 第22-26页 |
| 2 相关理论方法与计算软件 | 第26-40页 |
| 2.1 多体系统的电子结构——键与能带 | 第26-28页 |
| 2.1.1 绝热近似 | 第26-27页 |
| 2.1.2 单电子近似 | 第27页 |
| 2.1.3 量子化学与能带理论 | 第27-28页 |
| 2.2 第一性原理计算方法 | 第28-34页 |
| 2.2.1 第一性原理计算概述 | 第28-29页 |
| 2.2.2 密度泛函理论 | 第29-34页 |
| 2.2.3 第一性原理分子动力学模拟 | 第34页 |
| 2.3 团簇及其组装材料的稳定性判据 | 第34-38页 |
| 2.4 计算软件简介 | 第38-40页 |
| 3 In_(12)As_(12)笼状团簇组装周期纳米结构——新纳米材料设计 | 第40-58页 |
| 3.1 引言 | 第40-41页 |
| 3.2 计算方法与细节 | 第41-42页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第42-55页 |
| 3.3.1 In_nA_(s_n)(n=1-15) 中性及离子团簇的结构、稳定性和电子性质 | 第42-46页 |
| 3.3.2 (In_(12)As_(12))m(m=1-3) 超级团簇的结构、稳定性和电子性质 | 第46-50页 |
| 3.3.3 谐振频率以及热力学稳定性分析 | 第50-52页 |
| 3.3.4 In_(12)As_(12)组装周期体系的几何结构和电子性质 | 第52-55页 |
| 3.4 本章小结 | 第55-58页 |
| 4 Zn_kO_笼状团簇组装三维晶体——低密度纳孔材料设计 | 第58-86页 |
| 4.1 引言 | 第58-59页 |
| 4.2 计算方法与细节 | 第59-62页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第62-84页 |
| 4.3.1 Zn_kO_(k=12, 16) 组装基元的结构、稳定性、红外及拉曼光谱 | 第62-65页 |
| 4.3.2 纳米尺寸下的基元组装——结构、稳定性及电子性质 | 第65-71页 |
| 4.3.3 ZnO 低密度纳孔材料的结构、状态方程、稳定性及相变压强 | 第71-82页 |
| 4.3.4 Zn_kO_团簇组装晶体材料的电子结构 | 第82-84页 |
| 4.4 本章小结 | 第84-86页 |
| 5 V@Si12笼状团簇组装二维铁磁单层——自旋电子学材料设计 | 第86-102页 |
| 5.1 引言 | 第86-88页 |
| 5.2 计算方法与细节 | 第88页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第88-100页 |
| 5.3.1 V@Si_(12)组装基元的结构、稳定性、电子性质和磁性 | 第88-92页 |
| 5.3.2 组装二维单层的结构设计与优化 | 第92-93页 |
| 5.3.3 电子结构与磁性机理 | 第93-96页 |
| 5.3.4 结构和磁性稳定性 | 第96-98页 |
| 5.3.5 应变对磁性的影响 | 第98-100页 |
| 5.4 本章小结 | 第100-102页 |
| 6 总结与展望 | 第102-106页 |
| 6.1 本文的主要结论 | 第102-103页 |
| 6.2 本文的主要创新点 | 第103-104页 |
| 6.3 后续工作的展望 | 第104-106页 |
| 致谢 | 第106-108页 |
| 参考文献 | 第108-126页 |
| 附录 | 第126页 |
| A 攻读博士学位期间完成的学术论文 | 第126页 |
| B 攻读博士学位期间主持和参加的科研项目 | 第126页 |
| C 攻读博士学位期间获得的奖励 | 第126页 |
