《表2 团簇NiMo3P各构型Mo原子的Mulliken自旋布居数》

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《团簇NiMo_3P的磁学性质研究》

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图3给出了团簇NiMo3P各构型s、p、d轨道的态密度图像，不仅可以更加直观的观察各构型s、p、d轨道对团簇磁性的贡献情况，还可以在图中观察到团簇NiMo3P各构型s、p、d轨道上α电子与β电子的电子数目与每个能级上α、β电子的具体分布情况.图中实线表示自旋向上的α电子，虚线表示为自旋向下的β电子，其中虚线所表示的自旋向下的态密度曲线积分为负值，故虚实两条态密度曲线的积分之和即为所剩的成单电子数.团簇态密度图像对称性越好，则剩余的成单电子数越少，团簇磁性越小.从图3中可以看出，构型2（4）、3（4）、4（4）的s、p轨道对称性较好，这就表明在s、p轨道上剩余的成单电子数较少；观察这三个构型的d轨道，可以看出在C和C’处的波峰差异较大，剩余的成单电子较多，即对于这三个构型来说d轨道对团簇的磁性起主要贡献作用，s、p轨道贡献较小，与表1得出的结论一致.观察构型1（4）的态密度图像，可以看出p轨道的两条曲线相互对称；而s轨道和d轨道中A、B、C和A’、B’、C’处的波峰差异较大，即1（4）构型的s轨道和d轨道都对团簇的磁性起到一定的贡献作用，s轨道对团簇磁性的影响不可忽略.对于构型1（2）来说，其s、p、d轨道的态密度图均具有良好的对称性，故构型1（2）的成单电子较少，导致该构型磁性较小，验证了表1的分析结果.观察图3，可以看到构型3（4）与4（4）s、p、d轨道的态密度图近似相同，其各个峰的形状十分接近，仅在峰值上存在微小的差异（3（4）（s:-0.00885；p:0.33234；d:2.67651）、4(4）（s:-0.00785；p:0.33087；d:2.67698）），且构型3(4）与4（4）各个原子的磁距也近似相等（3（4）（Mo:1.86952；Ni:0.94278；P:0.18771）、4(4）（Mo:1.87715；Ni:0.93732；P:0.18554），说明构型3(4）、4（4）的磁学性质相近.由于电子自旋的不确定性，会导致α、β电子部分发生翻转.从图中可以看出，各构型的s轨道上10～20 eV范围内α、β电子发生自旋方向的改变；在0 eV处，仅磁性最小的构型1（2）的电子发生翻转.团簇NiMo3P的p轨道上，10 eV处各构型均发生了电子的翻转.而在d轨道上，仅有构型1（2）在0～10 eV范围内电子自旋方向改变.