物理工程学院理论物理研究所、河南省量子功能材料国际联合实验室赵兴举博士生(指导老师李顺方教授),在过渡金属纳米团簇能量表征理论方面取得重要进展,研究成果以论文的形式发表在国际知名期刊Nanoscale上(Xingju Zhao, X. L. Xue, Z. X. Guo and S. F. Li, Nanoscale, 8, 12834(2016),影响因子=7.76, 见:http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/nr/c6nr00486e).
纳米团簇由于其独特的几何结构和电子结构,通常表现出特有的物理和化学性能,如高效的催化活性,新奇的磁学性质等。这些独特的性能主要由纳米团簇表面上特别是边棱上的低配位原子所决定。随着纳米结构尺寸的降低,边棱原子在团簇中所占的比例急剧增加,从而开始主导团簇的几何机构和物性,正如李顺方教授与其合作者先前发展的广义伍尔夫原理指出,棱原子效应决定团簇的几何结构和幻数特性[S. F. Li, et al., Phys. Rev. Lett., 2013, 111, 115501]。 与此相应,定量确定出纳米团簇中棱原子的平均形成能是一件有重要科研价值的工作。然而到目前为止,特别是在纳米尺度,并没有确定过渡金属团簇棱能的有效方法。赵兴举博士在李顺方教授的指导下在此问题上迈出了重要一步:他们创新性地提出了相对棱能的概念,采用简单的对比法可以估算出一个给定多面体结构的纳米团簇的平均边棱能,并能准定量估算出不同纳米团簇结构的相对稳定性,进而确定出它们不同生长模式之间的相变尺寸。这一发现对纳米催化剂的设计、纳米磁学以及量子点等相关领域的进一步发展具有重要意义。
在霍裕平院士的支持下,近年来我院在纳米材料结构和物性、纳米催化领域发表多篇高水平论文,取得了显著成绩。
(供稿:李顺方)