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贵金属团簇结构和光学性质的第一性原理研究的任务书
任务书：贵金属团簇结构和光学性质的第一性原理研究
背景
随着纳米技术的快速发展，贵金属团簇已成为当前研究的热点之一，因其具有许多优异的性质，如良好的稳定性、高活性、优异的光、电、磁性能等。因此，研究贵金属团簇的结构和光学性质对其在材料科学、能源领域、生物医学等方面的应用具有重要的意义。
任务
本次任务旨在通过第一性原理研究贵金属团簇的结构和光学性质，探索其物性和应用潜力。
研究内容
1.贵金属团簇的几何结构分析
（1）使用密度泛函理论（DFT）计算得到不同大小的贵金属团簇的优化几何结构，构建基于密度泛函的第一原理计算模型，分析团簇的直径、结构、形状和表面性质对团簇的光学性质影响。
（2）对贵金属团簇的表面离子化和表面修饰进行讨论，探究其对团簇稳定性和光学性质的影响。
2.贵金属团簇的光学性质研究
（1）使用DFT计算各种大小的贵金属团簇的吸收光谱、荧光光谱、紫外-可见光谱等，分析团簇的波长依赖的吸收光谱和荧光光谱谱线宽度、荧光寿命。
（2）通过计算团簇的电荷转移性质、电荷密度分布图像、等能面、电荷极化率和响应函数等，探究团簇的电子结构和光学特性。同时，通过与实验结果进行比较，验证计算方法的可靠性。
（3）对得到的光学性质结果进行比较、分析，计算荧光量子产率、荧光强度、荧光寿命等，探究贵金属团簇的光学特性的影响因素，为其在生物医学、量子计算、光电子等领域的应用提供相应的理论基础。
3.研究报告撰写
基于研究结果，撰写学术论文，发表在国内外相关学术期刊上，并举行学术报告，介绍研究成果和相关知识，推广该领域的发展。
时间安排
本次任务时间为半年，具体安排如下：
第1-2周：了解研究对象贵金属团簇的基本概念、性质和相关文献；
第3-6周：建立基于密度泛函的第一原理计算模型，初步进行团簇结构和光学特性的计算；
第7-12周：对团簇的表面离子化和表面修饰进行讨论，并深入进行电子结构和光学特性的计算；
第13-16周：对计算结果进行数据处理、比较和分析，得到团簇的光学特性的影响因素；
第17-20周：编写研究报告，并进行学术报告的准备；
第21-24周：对研究报告进行修改和完善；
第25-26周：提交最终版研究报告，并在指定的会议、期刊上发表。
预期结果
完成本次任务后，预期得到：
1.贵金属团簇的几何结构分析；
2.不同大小的贵金属团簇的光学性质的定量计算和对比分析；
3.贵金属团簇光学性质的影响因素的原理研究；
4.发表学术论文数篇，并提升本领域的研究水平。
参考文献
1.R.Jin,C.Zeng,M.Zhou,Y.Chen,M.Yang,andY.Cao,Acc.Chem.Res.51,816(2018).
2.W.Xu,X.Lu,J.Li,A.M.Asiri,andX.Sun,Adv.Mater.27,1756(2015).
3.S.Link,C.Burda,B.Nikoobakht,andM.El-Sayed,J.Phys.Chem.B104,7867(2000).
4.J.A.Herron,J.Jellinek,andT.T.Tsong,J.Phys.Chem.96,2076(1992).