笼状Au20内掺M13(M=Fe，Ti)团簇磁性的密度泛函计算研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似方法，对M13（M=Fe，Ti）以及M13内掺Au20团簇的几何结构和磁性进行了计算研究.结果表明：M13和M13内掺Au20团簇的几何结构在0.006—0.05 nm误差范围内保持着Ih对称性.Fe13团簇最低能态的总磁矩为44 μB，内掺到Au20笼中后形成的Fe13内掺Au20团簇的最低能态总磁矩为38 μB，且Au原子与内掺Fe13团簇之间存在着弱铁磁相互作用.Ti13团簇在总磁矩为6 μB时能量最低，掺入Au20笼后形成的Ti13内掺Au20团簇最低能态总磁矩是4 μB，内表面12个Ti原子与表面Au壳之间是弱铁磁相互作用，而与中心Ti原子之间是弱反铁磁相互作用.由于Au20笼状外壳的影响，Fe13内掺Au20和Ti13内掺Au20团簇中Fe13和Ti13的磁矩比无金壳的Fe13和Ti13团簇的磁矩分别减少了6.81 μB和2.88 μB.