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小团簇结构及其光学性质的第一性原理研究的任务书
任务书
任务名称：小团簇结构及其光学性质的第一性原理研究
任务目标：小团簇是固体和液体材料中的基本建筑块之一，其特殊的结构和光学性质对材料的性能起着至关重要的作用。为了深入了解小团簇结构及其光学性质的本质和机理，我们将通过第一性原理计算和模拟方法来研究这一问题，获得关键的科学和技术知识，为材料的开发、制造和应用提供理论指导。
任务内容：
（1）通过密度泛函理论（DFT）计算方法，研究小团簇的几何结构、稳定性和电子结构等基本性质，探索小团簇中原子之间的相互作用和化学键的性质。在此基础上，进一步了解小团簇中电子传输和电磁响应等重要的光学性质。
（2）采用分子动力学模拟方法，研究小团簇的热力学性质和结构动力学行为，包括热膨胀、热容量、热导率、振动谱等。通过参数选择和建模技术，对小团簇的动态演化、相变和玻璃转变等关键问题进行模拟和研究。
（3）发展和应用量子化学计算工具，研究小团簇的复杂光学性质，如吸收、散射、透射和发射等。提出新的理论和计算方法，探索小团簇在纳米光子学、光催化、量子计算和传感等领域的应用前景。
（4）建立小团簇的数值模型和仿真平台，开发计算软件和数据处理工具。完善小团簇的计算基础，并加强与实验和应用领域的联系和合作，提高小团簇结构和光学性质的计算精度和可靠性，为更加复杂的晶体和生物分子结构的计算提供基础探索和方法支持。
任务要求：
（1）研究团队需要有较好的量子化学和固体物理学基础，有丰富的计算和模拟经验，熟练掌握密度泛函理论、分子动力学模拟、量子化学计算和计算材料科学等计算方法和软件工具。
（2）研究团队需要有良好的团队合作精神和创新思维，能够积极学习和掌握最新的科学知识和技术方法，具有较强的问题分析和解决能力，能够独立开展科研工作。
（3）任务完成后，需要提交研究报告和相关论文，并能够参加相关国际会议和学术交流，发表高质量的研究成果。
任务计划：
任务周期为两年，计划完成以下阶段性工作：
第一年：建立小团簇的计算模型和数据处理平台；通过DFT计算方法研究小团簇的结构、电子结构和电磁响应等基本特性；通过分子动力学方法研究小团簇的热力学性质和动态演化规律。
第二年：研究小团簇的复杂光学性质，如吸收、透射、散射和发射等；与实验和应用领域的研究人员进行合作，提高计算精度和可靠性；撰写研究报告和相关论文，并参加相关学术交流活动。
任务经费：
本任务预计需要1200万元的经费支持，用于设备购置、人员支持、数据分析和学术交流等方面。经费来源包括国家自然科学基金、科技部重大研究计划、企业和合作基金等。经费使用将按照国家和地方相关政策和管理要求进行审批和监督。
任务成果：
本任务预计可以获得以下成果：
（1）小团簇的结构、电子结构和电磁响应等基本性质的理论计算结果和模拟展示；
（2）小团簇的热力学性质和结构动力学行为的模拟和计算数据；
（3）小团簇的复杂光学性质的理论研究和仿真结果；
（4）计算模型和仿真平台的开发和完善，以及相关应用前景的探索和评估。