遺伝的アルゴリズムを用いたCu–Auナノ合金クラスターの理論的研究

銅と金のクラスターおよび銅–金ナノ合金クラスターの構造と安定性について、最大56原子までのモデルを多体グプタポテンシャルを用いて研究しました。純銅クラスターの場合、エネルギーが最も低い構造は20面体パッキングに基づいていることがわかりましたが、純金クラスターはより対称性のない（しばしば非晶質の）構造を形成する傾向があります。いくつかのケースでは、単一の金原子を銅に置き換えるだけで、構造がより対称的な銅クラスターに変換されることがわかりました。バイメタリッククラスターの場合、最も低エネルギーのクラスターを見つけるのは、純金属クラスターよりも一般的に難しいです。これは、CuとAu原子を置換することによるホモトープの存在や、ジオメトリック異性体によるものです。最も低エネルギーのバイメタリッククラスターの構造は主に20面体パッキングを示し、(CuAu)Mおよび(CuAu3)Mクラスターは層状構造を形成する傾向があり、(Cu3Au)Mクラスターはより大きなCu–Au混合を示します。