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科技日報訊 （記者吳長鋒）記者從安徽大學獲悉，由該校程龍玖博士和中科大楊金龍教授組成的團隊，在金屬團簇電子結構領域的研究中取得重要進展。他們提出了一種新的超級共價鍵模型來描述金屬團簇的電子結構，通過超級共價鍵模型首次從電子結構角度解釋了配合物的穩定性，從而有望解釋近百年來一直困擾理論物理化學家的合金性質難題。相關研究近日分別以快速通訊形式發表在美國物理協會《化學物理》雜誌以及英國皇家化學會《納米尺度》雜誌上。
團簇是由幾個乃至上千個原子通過物理或化學結合力組成的相對穩定的聚集體。近年來的實驗及理論研究表明，具有特定價電子數目的金屬團簇在電子結構及化學反應等方面，都與對應的簡單原子十分類似。程龍玖團隊的研究表明，14個、10個以及8個鋰原子組成的金屬團簇在分子軌道形狀及成鍵方式上跟氟氣分子、氮氣分子以及甲烷分子完美地相似。另外，具有26個金原子核心的巰基保護的金團簇的電子結構穩定性一直困擾著理論化學界。該模型認為，金屬團簇可以模擬簡單分子，形成超原子分子。在超原子分子團簇中，超原子通過共享部分原子核和價電子形成超級共價鍵結合在一起。傳統觀點認為金屬團簇中的電子可以自由地在整個團簇中離域，而整個團簇可以看作一個超級原子。超級共價鍵模型打破了這一傳統觀點，認為電子並不會在整個團簇中離域，而是分屬於多個超級原子，並且超級原子之間通過共享電子對形成超級共價鍵。
國外同行對該項研究給出了很高的評價，其中一位審稿人說，利用超級共價鍵理論，人們可以像組裝原子成原子晶體一樣組裝超原子成超原子晶體，為新型團簇組裝材料的設計開闢了新方向。