李春丽 段海明 买力坦开来木

(新疆大学物理科学与技术学院，乌鲁木齐 830046)

(2013年3月26日收到;2013年7月1日收到修改稿)

1 引言

团簇，作为几个到数千万个原子、分子或离子的聚集体，以其独特的物理化学性质而受到人们的广泛关注[1-4].由于金属团簇的熔化特性对微电子器件和纳米催化剂的性能有重要影响，所以近几十年来人们对金属团簇的熔化行为进行了大量的实验和理论研究[5-8].对团簇熔化行为的实验研究揭示出团簇熔化行为明显不同于晶体熔化：团簇熔点通常随着尺寸(团簇所含原子数)的减小而降低，并且伴随有明显的预熔化区间;在团簇尺寸较小时，其熔化行为还显示出明显的尺寸效应;此外，对小尺寸(包含10—30个原子)锡团簇，实验还观测到团簇熔点高于锡晶体的熔点[9].在理论研究方面，分子动力学模拟方法已成为深入了解团簇动力学性质的有力工具.在分子动力学模拟中，原子间相互作用势函数的选取尤为重要.近几十年来，人们发展了不同的相互作用势，如两体Lennard-Jones势、Morse势及多体势如Gupta势，Sutton-Chen势等，这些势都可以很好地描述各自适合团簇体系的热力学性质[10-14].

三价金属铝晶体具有优良的导电导热性能和优异的延展性，已被广泛运用于社会生产实践中，而对铝团簇的研究也揭示出其一系列奇特性质，如极小尺寸时铝团簇的铁磁性[15]，的超稳定性及其作为未来团簇组装材料的潜力[16]及优良的催化性能[17]等.近年来，Jarrold小组对于中小尺……