1、磁性過渡金屬(Mn、Fe、Co、Ni)團簇以其奇異的電子結(jié)構(gòu)和磁特性吸引著眾多研究者的目光。研究過渡金屬混合團簇，可以實現(xiàn)對團簇磁特性的人工剪裁和設(shè)計，獲取單質(zhì)過渡金屬團簇所不具備的新奇磁特性，有利于生產(chǎn)出新型磁性納米材料，對高密度磁存儲器的制備具有重要的意義。因此，過渡金屬混合團簇磁性研究成為近年來研究的焦點。 本文利用密度泛函理論，采用BLYP交換關(guān)聯(lián)函數(shù)和DNP基組，對二元過渡金屬團簇MnnX(X=Fe，Co，Ni，La)

2、和XnMn(X=Fe，Co，Ni)(n=1-12)可能的低能態(tài)同分異構(gòu)體進行了廣泛搜索，并分析了它們的電子結(jié)構(gòu)和磁性。計算結(jié)果表明： (1) MnFe中的Mn-Fe間耦合為鐵磁(FM)磁序；Mn2Fe基態(tài)結(jié)構(gòu)中的Mn-Mn間耦合屬于FM磁序，Mn-Fe間耦合屬于反鐵磁(AFM)磁序；Mn3Fe結(jié)構(gòu)中的Mn-Mn問耦合都屬于AFM磁序；Mn4Fe基態(tài)結(jié)構(gòu)中的Mn-Mn間耦合屬于AFM磁序。當n≥5時，MnFe團簇中的Mn-Mn間耦

3、合均屬于AFM磁序。 (2)當n≤4時，MnnCo團簇基態(tài)結(jié)構(gòu)中的Mn-Mn和Mn-Co間耦合均為FM磁序；當n≥5時，團簇中的Mn-Mn間耦合均為AFM磁序。 (3) MnNi中的Mn-Ni間耦合為FM磁序，Mn2Ni和Mn3Ni團簇基態(tài)結(jié)構(gòu)中的Mn-Mn間耦合屬于AFM磁序；當n≥4時，MnnNi團簇中的Mn-Mn間耦合均為AFM磁序。 (4)類似于單質(zhì)Mn團簇，MnnFe、MnnCo、MnnNi團簇也存在由

4、FM向AFM的磁序轉(zhuǎn)變，且磁序轉(zhuǎn)變范圍趨向小團簇；MnnLa團簇中不存在由FM向AFM的磁序轉(zhuǎn)變。Mn團簇中摻雜Fe、Co和Ni原子時，存在著從Mn原子向Fe、Co和Ni原子的電子轉(zhuǎn)移；而Mn團簇中摻雜La原子時，存在著電子從La原子向Mn原子的轉(zhuǎn)移。 (5) FenMn(n=1-12)團簇基態(tài)結(jié)構(gòu)中的Fe-Mn間耦合存在著FM和AFM磁序的競爭。當n=1-2時，F(xiàn)e-Mn間耦合為FM磁序；當n＝3-6，F(xiàn)e-Mn間耦合屬于AF

5、M磁序：當n≥7時，F(xiàn)M磁序的Fe-Mn間耦合完全占據(jù)優(yōu)勢。Mn原子低配位數(shù)時有明顯的磁矩增強，展示出了表面增強效應(yīng)。 (6) Mn原子占據(jù)ConMn(n=1-9)團簇基態(tài)結(jié)構(gòu)的表面位置，與相同原子數(shù)的單質(zhì)Co團簇相比，團簇的自旋磁矩增強，且增強的磁矩(2μB)與團簇尺寸無關(guān)。對于Co10Mn，Co11Mn和Co12Mn團簇，Mn原子占據(jù)基態(tài)結(jié)構(gòu)的中心位置，團簇的自旋磁矩沒有增強。 (7) NinMn(n=1-9，11-