混合物质原子结构的自洽场计算

基于含温有界Hartree-Fock-Slater相对论自洽场平均原子模型,应用体积相加原理,计算混合物质的原子结构.给出了求解混合物的Thomas-Fermi方程以及自洽场原子结构的方法,并就一些计算结果作了讨论. 关键词： 混合物 原子结构 Thomas-Fermi模型     

探测二茂铁外价轨道(e,2e)反应中的扭曲波效应

利用第三代高效率电子动量谱仪,分别在600和1500 eV两种不同入射电子能量下获得了二茂铁(ferrocene)分子外价轨道的电离能谱和电子动量谱的相关实验结果.并利用非相对论与标量相对论密度泛函方法计算出了二茂铁的重叠型和交错型两种不同构象的理论动量谱.两种构象的外价轨道一一对应,理论电子动量谱基本一样.对二茂铁的外价轨道,在低动量区观测到了强烈的扭曲波效应,这与这些轨道主要由铁原子的3d轨道构成有关.通过相对论和非相对论计算结果的比较,表明相对论效应对于二茂铁的外轨道动量分布几乎没有影响. 关键词： 二茂铁分子 电子动量谱 相对论效应 扭曲波效应     

热物质中离子组态分布对光电过程的影响

基于含温有界全相对论自洽场平均原子模型,用最大熵原理确定离子类型的出现概率,用微扰方法计算离子结构并用统计的方法对数以百万计的离子贡献作了求和计算。最后,给出了热物质中光电消光系数的统计求和公式。     

Np原子外壳层电子波函数性质的理论研究

利用基于多组态Dirac-Fock(MCDF)方法的原子结构性质计算程序包GRASP 2K,在考虑和不考虑相对论效应的情况下,分别计算了超铀元素镎的外壳层电子轨道波函数和轨道束缚能,分析了相对论效应对轨道波函数以及束缚能的影响,并讨论了相对论效应对锕系元素原子半径收缩的影响.     

电子传导不透明度计算

基于含温有界相对论Dirac自洽场原子模型,采用电子-离子散射机制,在Born近似下,计算了部分离化等离子体物质的电子传导不透明度(Electron Conductive Opacity)。以铯(Cs)为例,同他人结果作了比较,给出钛(Ti)元素温度kT=10～10~3eV,密度ρ=0.1ρ_0～10ρ_0范围的电子传导不透明度K_C。     

Np原子外壳层电子波函数性质的理论研究

利用基于多组态 Dirac - Fock ( MCDF )方法的原子结构性质计算程序包GRASP 2K , 在考虑和不考虑相对论效应的情况下, 分别计算了超铀元素镎的外壳层电子轨道波函数和轨道束缚能,分析了相对论效应对轨道波函数以及束缚能的影响, 并讨论了相对论效应对锕系元素原子半径收缩的影响.     

改进的含温有界原子模型对金的电子物态方程的计算

在改进的含温有界原子模型基础上,在中心场近似下用分波法来处理部分自由电子密度分布函数.通过平均近似处理,给出劈裂的能带.在原子结构的自洽计算中采用能带重叠作为自由电子的动态判据.大量计算了Au的电子压强、能量、热容以及各种热力学系数. 关键词： 自洽场原子结构 状态方程 原子能量 电子压强     

揭示黄金的秘密

<正>黄金光亮的颜色是不寻常的强相对论效应产生的。这种效应也使金的电子性质的理论计算变得复杂。研究这种贵重金属的理论家们奋斗了几十年试图解决他们的预计与实验观测之间的分歧。一项新的工作计入了5个电子之间的5级相互作用,以前所未有的精度计算了电子关联的贡献,解决了这一问题。计算一个原子的电子性质绝非易事,特别是对于重原子,其强库仑势意味着电子的相对论能量不可忽略。在金原子的情况,相对论效应使得6s和5d轨道     

多电子原子能量的相对论修正

以Breit-Pauli哈密顿的球张量形式为基础,借助不可约张量理论,建立了计算多电子原子能量的相对论修正的一种解析理论形式,导出了多电子原子相对论修正项(包括相对论质量修正项、单体和双体达尔文修正项、自旋-自旋接触相互作用项和轨道-轨道相互作用项)在斯莱特表象中的矩阵元的解析表达式,完成了所有角向积分和自旋求和计算.利用所建立的理论,对类锂体系(1s)2(2p)2P态能量的相对论修正进行了具体计算.     

含温有界原子模型下电子与离子碰撞激发和电离截面的理论研究

采用扭曲波玻恩交换近似方法，在自由原子模型下计算了电子与离子碰撞激发、电离截面，计算值与实验一致；在含温有界平均原子模型下，系统研究了不同温度、密度等离子体中离子的电子碰撞直接电离截面，发现由于温度、密度效应导致离子的能级漂移，引起等离子体中离子的碰撞电离截面比自由原子情形发生较大变化. 关键词： 平均原子模型 扭曲波波恩交换近似 电离截面     

碱金属原子量子亏损的微扰WKB计算

提出一个新的点电荷模型，用以模拟碱金属原子中原子实的电场性质，并用微扰ＷＫＢ法给出了量子亏损Δ的计算式。此式可反映量子亏损的实验规律。以锂、钠为例，对理论值和实验值的变化趋势进行了比较和讨论。     

难熔元素钨在NiAl位错体系中的占位及对键合性质的影响

用第一性原理离散变分方法研究了难熔元素钨(W)在金 属间化合物NiAl<100>(010)刃型位错体系中的占位以及对键合性质的影响, 计算了纯位错体系和掺杂体系的能量参数(结合能、 杂质偏聚能及原子间相互作用能)、 态密度和电荷密度分布. 体系结合能和杂质偏聚能的计算结果表明: 难熔元素W优先占据Al格位. 此外,由于难熔元素W的4d轨道与近邻基体原子Ni的3d轨道和Al的3p轨道的杂化, 使得掺杂体系中难熔元素W与近邻基体原子间的相互作用能加强; 同时难熔元素W与位错芯区近邻基体原子间有较多的电荷聚集, 这表明W与近邻基体原子间形成了较强的化学键. 难熔元素W对NiAl化合物的能量及电子结构有较大的影响, 从而影响位错的运动及NiAl金属间化合物的性能. 关键词： 电子结构 位错 金属间化合物 杂质     

Tin(n=2~7)团簇结构, 稳定性和电荷分布关系的密度泛函研究

利用密度泛函理论中的B3LYP方法, 选择LANL2DZ基组优化Tin(2~7)团簇得到各团簇的稳定结构,然后对稳定结构的束缚能及自然轨道进行分析. 研究结果表明: Tin(n=2~7)团簇都依带帽的形式在前一个团簇的结构基础上加一个原子变化而来; 通过自然轨道分析发现, 团簇原子的轨道存在sp-d杂化, 有大约一个电子从4s转移到了3d, 原子之间亦存在电子转移, 而且除Ti7外, 团簇键长由最外层4d轨道电子和3d轨道共同决定, 在Ti7中, 团簇键长由3d轨道决定.     

二苯二硫和二苄二硫润滑性能的量子化学研究

用Gaussian03W程序在B3LYP/631G和HF/631G水平上对二苯二硫(DPDS)和二苄二硫(DBDS)的分子几何构型、电子结构、分子轨道指数及与铁原子簇的相互作用等进行了理论计算.用前线分子轨道理论分析了反应的活性原子和活性键,讨论了DPDS和DBDS与铁原子的作用方式,用前线电子密度,超离域性指数,原子净电荷及化合物与铁原子簇的化学吸附作用能等参数作为判据分析了DPDS和DBDS与铁原子间键合的强弱,反应性的大小.计算结果表明DPDS和DBDS与铁接触时,趋向于S-S键与C-S键断裂,在较为缓和的摩擦条件下,DPDS的抗磨作用优于DBDS,在较为苛刻的摩擦条件下,DBDS的极压作用优于DPDS,与摩擦学试验结果一致.     

平均原子模型中Au元素自电离速率的计算

为了得到用于平均原子模型中的自电离速率,采用准相对论组态平均的方法系统计算了Au的不同电离度、不同自电离态的自电离速率,计算时使用的波函数由Cowan程序得到;通过组态到组态的自电离速率得到了nl层次的单电子自电离速率(初态平均、末态平均);在此基础上计算出了n层次的单电子自电离速率,这些数据可用于平均原子模型中自电离及其逆过程的计算。为了验证计算出的数据是否可靠,用细致能级层次的程序计算了部分数据点。通过比较和分析认为,除了少量高l的数据点计算得不够准确之外,当前的数据较为可靠,并用其它程序的计算结果对不准确的数据进行了替换。     

H2在Li掺杂Al6Si+上吸附的理论研究

本文利用密度泛函理论的B3LYP/6-31G(d, p)和组态相互作用的QCISD/6-31G(d, p)研究了Al6Si+和Al6SiLi+团簇的几何和电子结构及其对H2分子的吸附,两种不同方法计算的H2分子在团簇上的吸附能非常一致。H2分子在Al6Si+团簇上的吸附能仅为-0.018 eV,Al6Si+团簇中掺杂Li原子可以明显增强其对H2分子的吸附。Al6SiLi+团簇吸附一个H2分子的吸附能可以达到-0.157 eV,吸附五个H2分子的平均吸附能为-0.088 eV。态密度和自然键轨道分析表明,电荷从Li原子向Si原子转移,H2分子在带正电的Li离子产生的电场中发生极化,从而在静电相互作用下吸附在Li原子周围。     

类氢离子的相对论康普顿轮廓（英文）

基于中心场近似得到Dirac径向轨道,并使用恰当的Fourier变换系统计算了类氢离子电子动量分布和康普顿轮廓。以H原子和Xe53+离子为例,探讨了相对论效应和原子核的有限体积效应对单电子康普顿轮廓的影响。同时,详细研究了单电子康普顿轮廓对主量子数n、轨道量子数l、单电子总角动量量子数j和核电荷数Z的依赖关系。结果表明,相对论效应可以扩展康普顿轮廓的分布,并且使给定nl的轨道随着Z的增加分裂得越来越明显。然而,相对论效应也会随着主量子数n和轨道量子数l的增加而减弱。同时,对于nl_j轨道,其康普顿轮廓还具有n-l个平台的结构。另外,原子核的有限体积几乎不会影响H原子和Xe53+离子的康普顿轮廓。The Compton profiles of the electron in the ground and excited states of H-like ions have been calculated systematically with one-electron Dirac radial orbitals by using the proper Fourier transformation. Taking the H atom and Xe53+ ion as examples, the effects of relativity and finite nuclear size on Compton profile have been discussed. Furthermore, the dependence of one-electron Compton profile on the principle quantum number n, orbital quantum number l, angular quantum number j and nuclear charge Z has also been discussed. It is found that the relativistic effect can expand the distribution of the Compton profile and split the orbital more and more obviously for given nl(l=0) as increasing Z. However, the relativistic effect can gradually weaken with the increase of the principal quantum number n and orbital quantum number l. Furthermore, the Compton profile of the orbital with quantum number nl_j has certain number of platforms that is n-l. In addition, the nuclear finite size hardly affects the Compton profile for H atom and Xe53+ ion.     

H2O在Al(111)表面吸附的量子化学研究

用量子化学从头算方法，以原子族Ａｌ１０模拟表面，研究了水在Ａｌ（１１１）表面上不同吸附拉的吸附情况，计算得到了稳定的吸附构型和结合能，结果表明：顶位是其最佳吸附位，而且水在表面能以两种取向被吸附，距表面较远时，Ｈ端靠近表面，然后跨过一能垒到达最佳吸附位，此时氧端靠近表面。在吸附过程中，水向表面转移电荷，导致表面功函降低，在氧原子不加极化函数进，水分子的二次轴垂直于表面时能量最低；当考虑中氧的ｄ轨道     

基于紧密耦合理论的3端分子桥的传导特性

利用基于紧密耦合理论的格林函数方法，考虑到每一个碳原子的π轨道电子，对3苯环构成的纳米分子桥的量子传输特性进行了理论研究。得出了从分子桥的一个端点到另外两个端点的电子传输概率。 利用基于Fisher-Lee公式的流密度方法，在传输概率出现峰值的能量点E=±0.42, ±1.06 和±1.5处，计算了分子桥内部的电流分布。其数值结果用图形模拟表示出来。我们发现传输谱与入射电子能量相关，并且紧密地依赖与分子能级。其结果显示电子流分布完全符合Kirchhoff量子动量守恒定律。