雍永亮，博士，毕业于浙江大学凝聚态物理专业，现任职于河南科技大学物理工程学院，副教授。长期讲授大学物理、数学物理方法等课程。

典型半导体团簇及其团簇组装材料的结构及其电子性质的研究是当前团簇科学研究的热点。本书采用**性原理中的各种方法对系列典型的半导体团簇的几何结构和电子性质等进行理论研究，发现该类团簇的结构及其成键特征、电子性质，为其他团簇的计算提供更为详尽的信息。在研究半导体团簇的基础上，首次探讨基于典型半导体团簇的团簇组装材料的结构特征、电子特性等，为指导实验产生新型半导体团簇、设计合成具有精确可控性能的团簇组装材料提供理论依据。本书可供物理、化学、环境、材料学和生命科学专业的科研人员、高校教师和研究生阅读、参考。

目 录
第1章 绪论 1
1．1 引言 1
1．1．1 能源与环境的挑战 1
1．1．2 纳米材料 3
1．2 团簇的研究对象和研究意义 5
1．2．1 团簇的研究对象 5
1．2．2 团簇的研究意义 8
1．2．3 超原子 9
1．3 团簇组装材料 11
1．3．1 团簇组装材料的研究对象和意义 11
1．3．2 团簇组装材料的制备和表征 12
1．3．3 团簇组装材料研究步骤 15
1．4 基于半导体团簇的组装材料的研究内容 15
参考文献 17
第2章 理论基础 21
2．1 引言 21
2．2 第一性原理计算方法 21
2．2．1 Born-Oppenheimer绝热近似 22
2．2．2 密度泛函理论（Density Functional Theory） 23
2．3 Dmol3软件简介 27
2．3．1 能量的求解和结构优化 27
2．3．2 Mulliken Population分析 31
2．3．3 谐振频率计算 31
2．4 全势能线性Muffin-Tin轨道分子动力学方法 32
2．4．1 Muffin-Tin势和Muffin-Tin轨道 32
2．4．2 力的计算 33
参考文献 34

第3章 基于Zn12O12团簇的组装材料的生长规律和电子特性的第一性原理研究 37
3．1 引言 37
3．2 计算方法和模型 38
3．3 结果与讨论 39
3．3．1 ZnnOn（n=2～13）团簇的结构、稳定性和电子特性 39
3．3．2 Zn12O12团簇的结构和稳定性 41
3．3．3 Zn12O12团簇聚合的生长规律 42
3．3．4 基于Zn12O12团簇组装材料的电子结构和性质 47
3．4 结论 49
参考文献 49
第4章 基于类富勒烯结构的M12N12（M=Al，Ga）团簇的组装材料的结构和电子特性研究 53
4．1 引言 53
4．2 计算方法 54
4．3 结果和讨论 56
4．3．1 M12N12（M=Al， Ga）团簇的结构、稳定性和电子特性 56
4．3．2 M12N12（M=Al， Ga）团簇的二聚物和四聚物的结构和稳定性 57
4．3．3 基于M12N12（M=Al， Ga）团簇组装材料的电子结构和性质 61
4．4 结论 63
参考文献 64
第5章 BnNn富勒烯的聚合：一种新的生成 小直径硼氮纳米管的途径 69
5．1 引言 69
5．2 计算方法 72
5．3 BnNn（n =12， 24）富勒烯及其聚合的结构和电子特性 72
5．3．1 BnNn（n =12， 24）富勒烯的结构特征和电子特性 72
5．3．2 BnNn（n =12， 24）富勒烯的生长规律 74
5．4 结论 76
参考文献 77
第6章 碳化硅SinCn（n=10～15）团簇及基于Si12C12团簇的组装材料的密度泛函理论研究 79
6．1 引言 79
6．2 计算方法和模型 81
6．3 结果和讨论 82
6．3．1 SinCn（n=10～15）团簇的几何结构和电子特性 82
6．3．2 基于Si12C12团簇组装的纳米线的几何结构和电子特性 91
6．4 结论 96
参考文献 97
第7章 基于ZnnSn（n=12， 16）团簇的低密度纳米介孔材料的理论研究 101
7．1 概述 101
7．2 计算方法和模型 102
7．3 Zn12S12和Zn16S16团簇及其组装材料的研究 103
7．3．1 独立的Zn12S12和Zn16S16团簇 103
7．3．2 团簇之间的相互作用 103
7．3．3 基于ZnnSn（n=12，16）团簇组装材料的结构和电子性质 106
7．4 结论 112
参考文献 112