近日，赵纪军教授课题组博士生黄晓明等人与中科院化学所郑卫军研究员课题组合作，在团簇研究领域取得了重要进展，首次在掺杂硅基团簇中发现具有新奇原子结构和亚铁磁性的V3Si12-团簇。研究结果发表在纳米领域重要刊物Nanoscale（影响因子6.739）上，并被选为当期 内封底（Inside Back Cover）论文 。
该研究运用基于第一性原理的遗传算法全局搜索，结合光电子谱实验，研究了一个到三个V原子掺杂Si12团簇的结构和性质，发现V3Si12负离子团簇具有车轮状的双帽反六棱柱结构，并表现出有趣的亚铁磁性，总磁矩为4 μB。在此基础上，还可以构造V-Si的一维亚铁磁性纳米线，有望作为未来纳米自旋电子学器件的构造单元。本研究得到了国家自然科学基金的资助。
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该课题组最近还采用上述方法，设计出了具有高对称三层核壳结构和巨大磁矩的Sn@Mn12@Sn20和Pb@Mn12@Pb20团簇，成果发表在Nature集团旗下的综合类刊物Scientific Reports（影响因子5.078）上，第一作者为博士生黄晓明，论文链接： ml
近年来，赵纪军教授带领的研究小组致力于发展基于遗传算法和第一性原理的团簇结构全局搜索算法，能够在合理的精度和计算成本下，确定团簇的最低能量结构，并在此基础上设计具有新奇原子结构和优良电、磁、光物理特性的团簇。
