智丽丽， 李艳青， 杨莲红， 赵高峰

（1.伊犁师范学院新疆凝聚态相变与微结构实验室，伊宁 835000；2.新疆昌吉学院物理系，昌吉 831100；3.山东大学晶体材料国家重点实验室，济南 250100；4.河南大学物理与电子学院，开封 475004）

Mn（SiO2）3（M＝Fe，Co，Ni；n＝1－3）团簇的几何结构、光电性质及磁性

智丽丽1，2， 李艳青2，3， 杨莲红2， 赵高峰4

（1.伊犁师范学院新疆凝聚态相变与微结构实验室，伊宁 835000；2.新疆昌吉学院物理系，昌吉 831100；3.山东大学晶体材料国家重点实验室，济南 250100；4.河南大学物理与电子学院，开封 475004）

基于密度泛函理论中的广义梯度近似系统研究Mn（SiO2）3（M＝Fe，Co，Ni；n＝1－3）团簇的几何结构、光电性质和磁学性质.结果表明：Fe，Co原子相对于Ni原子更易于在（SiO2）3团簇上聚集；通过分析团簇的分裂途径及其产物，发现稳定性较好的氧化硅是一种很好的用于负载过渡金属“岛膜”的载体材料；Mn（SiO2）3团簇的能隙恰好位于近红外光谱范围内.通过磁性分析发现，该复合团簇的磁矩主要局域在过渡金属原子周围，而且，Fe2（SiO2）3和Co3（SiO2）3具有相对较大的磁矩，这主要源于过渡金属原子的d轨道间相互耦合.能隙和磁性两方面性质进一步肯定了二氧化硅磁性复合材料在医学界被用作光动力靶向治疗的可观前景.

Mn（SiO2）3团簇；几何结构；光电性质；磁性

0 引言

随着纳米技术的发展，人们发现纳米量级的物质具有与块体完全不同的性质，特别是作为团簇分子其物理化学性质随团簇的尺寸会发生明显的变化.硅的氧化物是地球上含量和用途较广的物质之一，尤其是二氧化硅在微电子、光通讯……