AlH分子10个Λ-S态和26个Ω态光谱性质的理论研究

在修正了各种误差(自旋-轨道耦合效应、标量相对论效应、核价相关效应及基组截断)的基础上,本文利用内收缩的多参考组态相互作用(icMRCI)+Q方法计算了AlH分子10个Λ-S态和26个Ω态的势能曲线.利用包含自旋-轨道耦合效应的icMRCI/AV6Z~*理论计算了X¹∑_((0⁺)⁺),a³Π_0⁺,a³Π₁,a³Π₂和A¹Π₁态之间的跃迁偶极矩.计算得到的光谱常数和跃迁数据与现有的实验值符合很好.研究发现:1)A¹Π₁-X¹∑_((0⁺)⁺)(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(1,2),(1,3),(1,4)和(1,5)带Q(J")支的跃迁比较强,随着J"的增大,Δv=0带的爱因斯坦A系数和振...     

SiCl自由基X2Π和A2Σ+态的光谱性质

采用内收缩多参考组态相互作用(ic MRCI)方法结合Dunning等相关一致基,计算Si Cl自由基X²Π和A²Σ⁺态的势能曲线.讨论参考能和相关能外推对X²Π和A²Σ⁺态光谱的影响.对势能进行相对论修正及核价修正计算.拟合势能曲线得到X²Π和A²Σ⁺态的光谱常数.它们与实验结果一致.利用Breit-Pauli算符,计算旋轨耦合效应,得到X²Π_1/2和X²Π_3/2的势能曲线、并计算它们的光谱常数.求解双原子分子核运动的径向SchrÖdinger方程,获得无转动SiCl自由基2个Λ-S态及X²Π态的耦合分裂态的全部振动态.得到J=0时X²Π态的自旋-轨道耦合常数、较高振动态的惯性转动常数以及X²Π_1/2和X²Π_3/2的振动能级等分子常数.     

CH,NH和OH自由基基态与低激发态分子结构与势能函数

用电子相关耦合簇方法CCSD(T)和aug-cc-pVTZ基函数计算研究了CH, NH和OH自由基分子基态与低激发态的结构与势能函数，导出了分子的光谱数据.结果表明，CH, NH和OH自由基分子基态分别为X²Π，X³Σ和X²Π，基态与低激发态的势能函数均可用Murrell-Sorbie function来表达.CH自由基分子低激发态a⁴Σ^－和⁶Σ^－的绝热 关键词： 电子相关耦合方法 势能函数 结构 自由基     

BF分子A1Π→X1Σ+带系与b3Σ+→a3Π带系的Franck-Condon因子计算

在双原子分子核运动的波动方程中，计入分子的振转相互作用项，得出的波函数除与振动量子数有关外，还与转动量子数有关．用该波函数编程序计算了BF分子A¹Π→X¹Σ⁺带系和b³Σ⁺→a³Π带系的Franck-Condon因子．计算中转动量子数的取值由J=0取至J=200，结果适用于低温、高温和强激波条件． 关键词：     

GeO分子激发态的电子结构和跃迁性质的组态相互作用方法研究

应用多参考组态相互作用方法计算了GeO分子的第一解离极限(Ge(³P_g)+O(³P_g))对应的18个Λ-S电子态的电子结构. 计算中纳入了Ge原子的3d轨道电子的内壳层-价壳层电子关联效应、标量相对论效应和Davidson修正. 基于计算的电子态的电子结构, 通过求解径向Schrödinger方程获得了束缚电子态的光谱常数R_e, T_e, ω_e, ω_eχ_e, B_e, 理论计算给出的这些电子态的光谱常数与之前的实验结果符合得很好. 计算了电子态的电偶极矩随核间距的变化, 分析了电子态的组态成分的变化对电偶极矩的影响. 计算的势能曲线表明, 激发态A¹Π, 1¹Σ^-, D¹Δ, a³Π, a’³Σ⁺, d³Δ 和 e³Σ^-的绝热激发能密集地分布于26000-37000 cm^-1范围内, 这些密集分布的电子态之间的相互作用对振动波函数有明显扰动作用. 借助于激发态之间的自旋-轨道耦合矩阵元, 阐明了邻近的激发态对A¹Π和a³Π的扰动作用. 基于计算的A¹Π-X¹Σ⁺和A’¹Σ⁺-X¹Σ⁺跃迁的电偶极跃迁矩和Franck-Condon 因子, 给出了A¹Π 和A’¹Σ⁺态的最低的六个振动能级的辐射寿命.     

AsH+离子的电子结构和跃迁性质

采用多参考组态相互作用方法计算了AsH⁺离子前3个离解极限所对应的8个电子态(X²Π,a⁴Σ^-,A²Σ^-,b⁴Π,B²Δ,C²Σ⁺,D²Π,2²Σ⁺)的电子结构.As原子选择了aug-cc-pwCV5Z-PP相对论赝势基组.在计算中考虑了Davidson修正,芯-价电子关联和自旋-轨道耦合效应.拟合得到了所有态的光谱常数,离解能越大的电子态,其谐振频率越大,平衡核间距越小.考虑自旋-轨道耦合效应后,由于避免交叉,B²Δ_3/2和B²Δ_5/2变为双势阱结构.最后预测了A²Σ^-→X²Π,a⁴Σ_1/2^-     

理论研究B2分子X3Σg-和A3Πu态的光谱性质

采用Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用方法及Dunning等的相关一致基aug-cc-pV6Z计算了B₂分子X³∑_g^-和A³Π_u电子态的势能曲线.利用总能量外推公式,将两个电子态的总能量分别外推至完全基组极限.对势能曲线进行核价相关修正及相对论修正计算,得到了同时考虑两种效应修正的外推势能曲线.通过同位素质量识别,得到了主要的同位素分子¹¹B¹¹B和¹⁰B¹¹B的X³Σ_g^-和A³Ⅱ_u电子态的光谱常数T_e,R_e,ω_e,ω_ex_e,ω_ey_e,B_e,β_e和γ_e.求解双原子分子核运动的径向Schr（o|¨）dinger方程,找到了无转动的同位素分子¹¹B₂（X³Σ_g^-,A³Π_u）和¹⁰B¹¹B（X³∑_g^-,A³Π_u）的全部振动态.针对每一同位素分子的每一振动态,分别计算了其振动能级和惯性转动常数等分子常数,它们均与已有的实验结果较为一致.其中,¹⁰B¹¹B（A^Π_u）分子的光谱常数和分子常数属首次报道.     

理论研究BeS(X~1∑~+)的光谱常数及分子常数

采用Davidson校正的内收缩多参考组态相互作用方法（MRCI+Q）结合相关一致五重基cc-pV5Z在二阶Douglas-Kroll Hamiltonian近似下,计算了BeS分子X¹∑⁺态的势能曲线.对势能曲线进行核价相关效应修正计算,得到了同时含有核价相关效应修正及相对论效应的势能曲线.拟合修正的势能曲线,获得BeS（X¹∑⁺）的光谱常数R_e,ω_e,ω_ex_e,ω_ey_e,B_e,α_e,β和D₀,分别为:0.17429 nm,997.06cm^-1,6.1056 cm^-1,0.0041 cm^-1,0.7893 cm^-1,0.006657 cm^-1,6.8002×10^-9cm^-1和4.2609 eV.与已有的实验结果及其它理论结果的比较表明,本文BeS（X¹∑⁺）的光谱常数的计算结果达到了较高的精度.通过求解双原子分子核运动的径向Schr（o|¨）nger方程,找到了非转动BeS（X¹∑⁺）的前40个振动态.针对每一振动态还分别计算了相应的振动能级、惯性转动常数和离心畸变常数等分子常数.     

光学泵浦的锂分子激光

以可见染料激光泵浦锂分子,在高于900℃的蒸气温度下,获得了由理分子A¹∑_u⁺态跃迁到基态X¹∑_g⁺的位于874—912nm区的许多光泵激光输出。谐振腔使输出信号增强约9倍。对部分激光跃迁的振转量子数作了标识。 关键词：     

BN、BH分子辐射带系的Franck-Condon因子计算

在双原子分子核运动的波动方程中,计入分子的振转相互作用项,在Morse势近似下,得出的波函数除与振动量子数有关外,还与转动量子数有关。用该波函数编程计算了BN分子A³Π-X³Π辐射带系及BH分子A¹Π-X¹∑⁺带系的Franck-Condon因子。计算中转动量子数取值由J=0至J=180,结果适用于低温、高温和强激波条件。     

ArCN三原子准分子的研究(Ⅰ)——电子态的量子化学计算

分别采用６－３１Ｇ＊，６－３１Ｇ?＊基组对线性ＡｒＣＮ分子的X²∑⁺，Ａ²∏_i，Ｂ²∑⁺，Ｃ²∏_i，Ｄ²∑⁺和Ｅ²∏_r ６个电子态进行了从头计算法开壳自旋限制Ｈａｒｔｒｅｅ－Ｆｏｃｋ（ＲＯＨＦ）计算。计算结果表明线性ＡｒＣＮ分子的电子态具有典型的准分子结构，从而可以肯定ＣＮ与稀有气体原子Ｒｇ（Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ）能够形成自由基准分子。对Ｘ²∑⁺，Ａ²∏_i的自旋非限制Ｈａｒｔｒｅｅ－Ｆｏｃｋ（ＵＨＦ）计算证实较大的自旋污染不影响势能曲线的形状。 关键词：     

icMRCI+Q理论研究CF离子12个-S态和23个?态的光谱性质

采用考虑Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用(icMRCI+Q)方法结合相关一致基组aug-ccpV5Z和aug-cc-pV6Z计算了CF~+离子第一离解极限C~+(~2p_u)+F(~2P_u)对应的12个∧-S态(X~l∑~+,a~3∏,1~3∑~+,1~3Δ,1~1∑~-,1~1∑~-,1~3∑~-,2~1∑~+,1~1∏,2~3∏,2~1∏和2~3∑~+)所产生的23个Ω态的势能曲线.计算中考虑了旋轨耦合效应、核价相关和标量相对论修正以及将参考能和相关能分别外推至完全基组极限.基于得到的势能曲线,获得了束缚和准束缚的9个∧-S态和16个Ω态的光谱常数,并且X~1∑~+,a~3∏~(势阱一)∧-S态的光谱常数与已有的实验结果非常符合.此外,计算了CF自由基X~2∏态到CF~+离子束缚和准束缚的9个∧-S态的垂直电离势和绝热电离势,并且CF~+(X~1∑~+)←CF(X~2∏)和CF~+(a~3∏(势阱一))←CF(X~2∏)的垂直电离势和绝热电离势与相应的实验结果也非常符合.由a~3∏,1~1∏态和其他激发∧-S态势能曲线的交叉现象,借助于计算的旋轨耦合矩阵元,分析了a~3∏~(势阱一),1~1∏~(势阱一)和2~1∑~+态的预解离机理.计算的23个Ω态离解极限处的相对能量与实验结果十分吻合.最后计算了(2)0+~(势阱一)(v'=0-5),(1)1~(势阱一)(v'=0-5)和(2)1~(势阱一)(v'=0)到X0~+态跃迁的Franck-Condon因子和辐射寿命.     

基于ab initio的BD~+离子激光冷却理论研究

基于相关一致基组aug-cc-pV5Z,采用内收缩多参考组态相互作用方法计算了BD~+离子两个最低解离极限B~+(~1Sg)+D(~2Sg)和B+(~3Pu)+D(~2Sg)对应的5个Λ—S态(X~2Σ~+,A~2Π,B~2Σ+,a~4Π和b~4Σ~+)的势能曲线和跃迁偶极矩.根据计算结果,求解核运动的径向薛定谔方程得到相应电子态的振-转光谱常数、Franck-Condon(F-C)因子和振动能级辐射寿命.其中A~2Π—X~2Σ~+的F-C因子(f_(00)=0.923)、辐射寿命(τ=235 ns)满足激光直接冷却的条件.因此,我们基于分子转动跃迁提出了一个可实现Doppler激光冷却的光循环方案:A~2Π_(1/2)(υ′=0)—X~2Σ+(υ′′=0,1),其中υ′=0中包含2个转动能级,υ′′=0和υ′′=1中分别包含6个和4个转动能级.根据方案,模拟了激光冷却过程中的分子布居数动力学变化过程,并计算了初速度为100 m/s的BD~+,历经5.4 ms散射1150个光子可减速到4.6 m/s、温度为13 mK.     

多参考组态相互作用方法研究BS+离子的势能曲线和光谱性质

利用量子化学从头计算方法MRCI+Q在AVQZ级别上对BS⁺离子进行了研究. 通过计算得到了与BS⁺离解极限B⁺（¹S_g）+S（³P_g）和B⁺（¹S_g）+S（¹D）对应的5个Λ-S态,确认了BS⁺离子的基态为X³∏电子态,而第一激发态¹∑⁺的激发能T_e仅仅为564.53 cm^-1. 首次纳入的旋轨耦合效应（SOC）使得BS⁺的5个Λ-S态分裂成为9个Ω态,原有的两个离解极限分裂为B⁺（¹S₀）+S（³P₂）,B⁺（¹S₀）+S（³P₁）,B⁺（¹S₀）+（³P₁）以及B⁺（¹S₀）+S（¹D₂）. 在考虑自旋轨道耦合效应之后,Ω态的基态为X2态. 通过势能曲线（PECs）可以发现所得到的Λ-S态和Ω态均为束缚态,利用LEVEL8.0程序拟合得到了对应电子态的光谱常数,这些结果可以为实验和理论方面进一步研究BS⁺的光谱性质提供准确的电子结构信息. 关键词： 势能曲线 光谱参数 多参考组态相互作用方法 Q)')" href="#">Davidson修正(+Q)     

一氟化碳电子态的光谱性质和预解离机理的理论研究

采用考虑Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用(icMRCI+Q)方法结合相关一致基组aug-cc-pV5Z和aug-cc-pV6Z首次计算了一氟化碳(CF)11个Λ-S 态(X²Π , a⁴Σ^-, A²Σ⁺, B²Δ, 1⁴Π, 1²Σ^-, 2⁴Π, 1^{4}Δ , 1⁴Σ⁺, 2²Σ^-和2⁴Σ^-) 所产生的25个Ω 态的势能曲线. 计算中考虑了旋轨耦合效应、核价相关和标量相对论修正以及将参考能和相关能分别外推至完全基组极限. 基于得到的势能曲线, 获得了束缚和准束缚的Λ-S态和Ω 态的光谱常数, 与已有的实验结果非常符合. 分析了束缚和准束缚的Λ-S态在各自平衡核间距R_e处的主要电子组态. 由于1⁴Π 和2⁴Π态的避免交叉, 发现准束缚态2⁴Π. 由Λ-S态势能曲线的交叉现象, 借助于计算的旋轨耦合矩阵元, 分析了a⁴Σ^-和B²Δ 态的预解离机理. 计算了25个Ω 态的离解关系, 给出了它们的离解极限. 最后研究了A²Σ⁺-X²Π 跃迁特性, 本文计算得到的A²Σ⁺-X²Π跃迁的Frank-Condon 因子和辐射寿命与已有实验值也符合得非常好.     

从头计算研究BP分子的势能曲线和光谱性质

利用高精度的量子化学从头计算MRCI+Q方法结合相关一致aug-cc-pVQZ基组计算了磷化硼分子X3Π,3Σ-,5Π和5Σ-态的势能曲线,计算所得的电子态在大键长位置处收敛于同一个离解极限B(2Pu)+P(4Su).为了得到更精确的结果,计算中首次纳入了旋轨耦合(SOC)效应,使得BP分子的4个Λ-S态分裂成为15个Ω态,其中3Π0+态被确定为基态.此外,SOC效应还使两个三重态X3Π和3Σ-分裂出的0+和1态的势能曲线产生了避免交叉,表明在当前的计算中考虑SOC效应是非常必要的.利用LEVEL8.0程序对计算所得的Λ-S态和Ω态的势能曲线进行拟合,得到了相应的光谱常数,通过与其他理论和实验工作进行比较,可知我们的结果更加精确、完整,可以为实验和理论方面进一步研究BP分子的光谱性质提供可靠的参考.     

BP+基态和激发态的势能曲线和光谱性质的研究

本文利用量子化学中的多参考组态相互作用方法(MRCI), 在aug-cc-pVQZ级别计算了在环境科学中具有重要作用的离子BP⁺. 得到了对应三个离解极限B⁺(¹S_g)+P(⁴S_u), B⁺(¹S_g)+P(²D_u)以及B⁺(¹S_g)+P(²P_u)的6个Λ-S态势能曲线. 在计算中还考虑了Davidson修正(+Q)和标量相对论效应, 用以提高计算精度. 通过分析Λ-S态的电子结构, 确认了电子态的多组态特性. 计算中首次纳入了旋轨耦合效应, 获得了由BP⁺离子的6个Λ-S态分裂出的10个Ω 态的势能曲线. 计算得到的势能曲线表明相同对称性的Ω 态的势能曲线存在着明显的避免交叉. 在得到的Λ-S态和Ω 态的势能曲线的基础上, 运用LEVEL8.0程序通过求解核径向的Schrödinger 方程, 得到了相应的Λ-S态和Ω 态的光谱常数T_e, R_e, ω_e, ω_eχ_e, B_e和D_e, 其中基态X⁴∑^-的光谱常数与已有的理论值符合的非常好, 文中其他电子态的光谱常数均为首次报道. 关键词： 多参考组态相互作用方法(MRCI) 势能曲线 光谱常数 旋轨耦合效应     

Configuration interaction studies on the spectroscopic properties of PbO including spin-orbit coupling

Lead oxide(Pb O), which plays the key roles in a range of research fields, has received a great deal of attention. Owing to the large density of electronic states and heavy atom Pb including in Pb O, the excited states of the molecule have not been well studied. In this work, high level multireference configuration interaction calculations on the low-lying states of Pb O have been carried out by utilizing the relativistic effective core potential. The effects of the core-valence correlation correction, the Davidson modification, and the spin–orbital coupling on the electronic structure of the Pb O molecule are estimated. The potential energy curves of 18 Λ-S states correlated to the lowest dissociation limit(Pb(~3P_g) + O(~3P_g)) are reported. The calculated spectroscopic parameters of the electronic states below 30000 cm~(-1), for instance, X~1Σ~+, 1~3Σ~+,and 1~3Σ~-, and their spin–orbit coupling interaction, are compared with the experimental results, and good agreements are derived. The dipole moments of the 18 Λ-S states are computed with the configuration interaction method, and the calculated dipole moments of X~1Σ~+and 1~3Σ~+are consistent with the previous experimental results. The transition dipole moments from 1~1Π, 2~1Π, and 2~Σ to X~1Σ~+and other singlet excited states are estimated. The radiative lifetime of several low-lying vibrational levels of 1~1Π, 2~1Π, and 2~1Σ~+ states are evaluated.