Die Geometrie, elektronischen und magnetischen Eigenschaften von Zr n Ni (n = 2-14) Clustern: Eine Untersuchung mit ersten Prinzipien und optimierten Schwarmpartikeln

Zusammenfassung Zirkonium-Nickel-Binary-Legierungen und Metallgläser haben eine überlegene Leistung wie ultrahochfesten Bruchwiderstand und gute Zähigkeit. In dieser Arbeit wurden die Strukturen von kleineren Zr n Ni (n = 2–14) Clustern mithilfe des Partikelschwarmalgorithmus in Kombination mit der Dichtefunktionaltheorie (DFT) untersucht. Die geometrische Konfiguration tendiert dazu, eine dreidimensionale Struktur zu bilden, da die Anzahl der Atome im Cluster zunimmt. Durch Berechnung der durchschnittlichen Bindungsenergie pro Atom, der zweiten Ableitung der Energie und der Dissoziationsenergie von Zr n Ni (n = 2–14) Clustern wird gezeigt, dass Zr n Ni (n = 7, 12) Cluster stabiler sind als ihre Nachbarn und als Kandidatenstrukturen für magische Zahlencluster verwendet werden können. Die Berechnungen der Elektronenlokalisierungsfunktion (ELF) zeigen die metallischen Bindungen der Zr-Ni- und Zr-Zr-Atome. Die Ergebnisse der adaptiven natürlichen Dichtepartitionierung zeigen, dass es 20 drei-zentrierte und 7 sieben-zentrierte Zwei-Elektronen-Orbitale gibt, die das Löschen der magnetischen Momente der Zr 12 Ni-Atome bewirken.