H2Se(X1A1)分子的解析势能函数

使用密度泛函B3LYP方法和 6-311++G**基组,在优化H2Se(X1A1)基态结构,确定其正确离解极限,计算所有两体项和三体项参数基础上,建立了H2Se(X1A1)的多体项展式解析势能函数。其中对处于激发态两体项HSe(A2∑+)的计算,则使用SAC-CI方法。H2Se(X1A1)的等值势能图准确地表现了其结构和势能面的特征。     

SeH~+离子低激发态的电子结构和跃迁性质的理论研究

采用内收敛多组态相互作用及Davidson修正方法精确地计算了Se H~+离子能量最低的3个离解极限对应的12个L—S态的势能曲线.计算中考虑了芯-价电子关联、标量相对论修正和自旋-轨道耦合效应.结果表明在30000—40000 cm~(–1)处W态的曲线存在许多避免交叉,导致a2, b0~+, A_12, A_21, A_30~–, A_40~+和c1态变为了双势阱.通过求解径向薛定谔方程得到了12个L—S态和9个W态的光谱常数.基于势能曲线和跃迁偶极矩,预测出了A~3Π■X~3Σ-和A_21■X_10+跃迁的弗兰克-康登因子、辐射速率和辐射寿命.首次系统地报道了SeH~+离子的光谱与跃迁性质.     

基态Se2x（x=0,-1，+1,+2）分子离子的势能函数与垂直电离势

用原子分子反应静力学原理推导出了Se2x(x=0,+1,-1,+2)分子离子的基态电子状态及其离解极限.在6-311G**水平基础上,用B3LYP方法计算了Se2x(x=0,-1,+1,+2)分子离子的基态电子状态的平衡几何Re和离解能De及谐振频率;并在计算出来的一系列单点能基础上,用正规方程组拟合Murrell-Sorbie(M-S)势能函数,得到相应态的解析势能函数,由此计算对应的光谱参数和力学性质;计算了Se2+、Se22+的垂直电离势;计算表明Se2x(x=0,+1,-1,+2)分子离子是可稳定存在的.     

氢同位素氚水T2 O((X)1A1)的解析势能函数

获得T2 O(X1A1)解析势能函数的主要困难在于Born-Oppenheimer近似下T2 O(X1A1)与H20(X1A1)势能函数的不可区分性.然而,在Bom-Oppenheimer近似下,分子势能函数实际上是键长、键角这些内坐标的函数,内坐标与核的运动相关,因而与分子振动频率、力常数和同位素质量有关.基于这种关系.用核运动效应对Born-Oppenheimer近似下T2 O(X1A,1)的电子能量进行修正,可获得体现同位素氢和氚质量差异的力常数,其结果与有关文献值是相符的.然后用多体项展式理论和方法,并考虑T2 O(X1A1)中两体项中的同位素效应,在确定T2 O(X1A1)离解极限和离解能以及计算所有两体项参数的基础上,获得了T2 O(X1A1)的解析势能函数.对应的等值势能图正确反映了T2 O(X1A1)的平衡结构特征,以及T OT→T2O和O2 T2→T2O的反应特点,为后续的碰撞研究提供了条件.     

基于最新势能面的C(~1D)+H_2反应的环聚合分子动力学研究（英文）

本文利用环聚合分子动力学方法对C(~1D)+H_2反应开展了详细的理论研究.计算中使用了最近构建的Zhang-Ma-Bian(ZMB)从头算势能面,该势能面对锥形交叉附近区域以及范德华区域均有精确的描述.环聚合分子动力学计算得到的热反应速率常数与最新实验值吻合很好.与前人计算结果比较,发现在?~1A'电子基态的ZMB-a势能面上获得的反应速率常数远大于前人构建的RKHS势能面上的结果,这是由于ZMB势能面上的范德华鞍具有与之前势能面上的范德华阱完全不同的动态学作用,表明环聚合分子动力学方法能够处理范德华作用引起的势能面拓扑结构所导致的动态学效应.本文还揭示了b~1A"电子激发态ZMB-b势能面以及量子效应对反应的重要性.     

MRCI方法研究CSe(X1∑+)自由基的光谱常数和分子常数

采用内收缩多参考组态相互作用方法在0.08-2.5 nm的核间距范围内计算了CSe(X1∑+)自由基的势能曲线.为确保势能曲线的计算精度,C原子使用较大的相关一致基aug-cc-pV5Z,Se原子使用最大的相对论赝势基augcc-pV5Z-pp.对CSe(X1∑+)自由基的势能曲线进行了拟合,并进行了同位素识别,得到了该自由基6个主要同位素分子(12C74Se,12C76Se,12C77Se,12C78Se,12C80Se和12C82Se)的光谱常数De,D0,Re,ωe,ωexe,Be和αe,均与已有的实验结果较为一致.利用CSe(X1∑+)自由基的势能曲线,通过求解双原子分子核运动的径向Schr(o)dinger方程并进行同位素识别,找到了J=0时该自由基6个主要同位素分子的全部振动态.针对每一同位素分子的每一振动态,还分别计算了其振动能级、经典转折点和惯性转动常数等分子常数.文中的大部分光谱常数和分子常数属首次报道.     

Si_3分子基态(X~1A_1)的结构与分析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导Si分子的电子态及其离解极限,在B3P86/CC-PVTZ水平上,对Si3分子基态进行优化计算,得出Si3基态的单重态能量最低,其稳定构性为的C2V构型,平衡核间距Re=0.2176nm、∠213=79.7°,能量为-869.2057a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率ν(B2)=547.6446cm-1,弯曲振动频率ν(A1)=185.6100cm-1和反对称伸缩振动频率ν(A1)=559.6090cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态Si3分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了Si3(C2V)平衡结构.     

SiO2分子的基态(X1A1)结构与分析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了SiO2分子的电子态及其离解极限,采用B3P86方法,在6-311G**水平上,优化出SiO2基态分子稳定构型为单重态的C2V构型,其平衡核间距Re=RSi-O=0.1587 nm,∠OSiO=111.2°,能量为-440.4392 a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率v(B2)=945.4cm-1,弯曲振动频率v(A1)=273.5 cm-1和反对称伸缩振动频率v(A1)=1362.9cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态SiO2分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了SiO2(C2V)平衡结构.     

AlH_2 ( ~2 A_1)体系的结构与势能函数

在QCISD/6311 (3df,3pd)水平上,优化出AlH2(X2A1)分子稳定构型为C2v,其平衡核间距Re=1.592、∠HAlH=118.68°,同时也计算出振动频率。在此基础上,根据微观可逆性原则,正确地判断了离解极限。使用多体项展式理论方法,导出了基态AlH2分子的分析势能函数,该势能表面准确地再现了AlH2(C2v)平衡结构,然后根据势能函数等值图讨论了H AlH反应和Al H2反应的势能面静态特征。结果表明在H AlH及Al H2两个通道上均存在鞍点,垒高前者为0.61eV,后者为3.28eV。     

B_2C(~1A_1)和BC_2(~2A′)的结构与解析势能函数

采用单双取代的二次组态相互作用方法,分别选用6-311 G(d,p)和6-311G(df,pd)基组,对B2C和BC2分子的结构进行了优化,得到这两个分子的基态结构为C2v和Cs,基态电子状态为1A1和2A′,同时还得到了它们的平衡几何结构、离解能、谐振频率和力常数.在此计算的基础上,运用多体展式理论方法推导出B2C和BC2分子的解析势能函数,其等值势能面图准确再现了B2C和BC2分子的结构特征及势阱深度.由此讨论了B BC→B2C,B CC→BC2分子反应的势能面特征.     

用耦合簇理论及相关一致五重基研究SiH2(X1A1)自由基的解析势能函数

运用单双迭代三重激发耦合簇理论和相关一致五重基对SiH2的基态结构进行了优化,并在优化结构的基础上进行了离解能和振动频率的计算.结果表明:SiH2的基态为C2v结构,平衡核间距RSi-H=0.15163 nm,H-Si-H键的键角α=92.363°,离解能De(HSi-H)=3.2735 eV,频率ν1(a1)=1020.0095 cm -1,ν2(a1)=2074.8742cm-1,ν3(a1)=2076.4762cm-1.这些结果与实验值均较为相符.对H2的基态使用优选出的cc-pV6Z基组、对SiH的基态使用优选出的aug-cc-pV5Z基组进行几何构型与谐振频率的计算并进行单点能扫描,且将扫描结果拟合成了解析的Murrell-Sorbie函数.与实验结果及其他理论计算结果的比较表明,本文关于SiH自由基光谱常数(De,Re,ωe,Be,αe和ωeχe)的计算结果达到了很高的精度.采用多体项展式理论导出了SiH2(C2v,X1A1)自由基的解析势能函数,其等值势能图准确再现了它的离解能和平衡结构特征.同时还给出了SiH2(C2v,X1A1)自由基对称伸缩振动等值势能图中存在的两个对称鞍点,对应于SiH+H→SiH2反应,势垒高度为0.5084 eV.     

H_9的体心立方结构及能量计算

本文根据文献〔1〕提出的电子瞬时配对形成未饱和共价键的物理模型,利用ACQM〔2〕方法对H_(9)体心立方结构和能量进行了计算和研究。获得了这种构型的势能曲线,结果表明在r=1.55a_(0)处有一极小能量—5.10a.u.。     

Cr含量对ZB型半金属铁磁体Cr_xZn_(1-x)Se磁电性能的影响

使用基于密度泛函理论的第一性原理方法,优化了闪锌矿结构的Cr_xZn_(1-x)Se(x=0.000,0.125,0.250和0.375)的2×2×2超胞的几何结构,计算了其自旋极化的态密度和能带结构、离子磁矩、电荷分布等磁电性能,详细分析了Cr含量对Cr_xZn_(1-x)Se磁电性能的影响.结果表明,Cr掺杂后ZB型ZnSe具有明显的半金属特性;当x=0.125,0.250和0.375时,Cr_xZn_(1-x)Se均有较宽的半金属带隙,从而可能具有较高的居里温度;当x=0.125时,Cr_xZn_(1-x)Se的半金属性最稳定;x=0.125,0.250和0.375时,Cr_xZn_(1-x)Se的超胞磁矩分别为整数磁矩4.0,8.0和12.0μ_B,而具有整数磁矩是半金属铁磁体非常重要的特征之一.Cr_xZn_(1-x)Se的半金属性和磁性主要来源于Cr离子的自旋极化,Cr离子的电子结构为Cr e_g~2↑e_g~1↓t_(2g)~3↑.     

c-C3H2、HCCH和H2CCC的电离能和生成热的从头算精确预示

c-C_3H_2,HCCH和H_2CCC的电离能用CCSD(T)／CBS方法进行了计算。在计算中还包含了零点振动能校正和芯电子和价电子相关校正,标量相对论效应和高于CCSD(T)理论水平的校正。CCSD(T)／CBS方法计算的c-C_3H_2和HCCH电离能的数值分别为(9.15±0.03)和(8.96±0.04)eV,且与实验值(9.15±0.03)和(8.96±0.04)eV很好一致。CCSD(T)计算的H_2CCC→H_2CCC~ (~2A_1,C_(2v))和H_2CCC→H_2CCC (~2A′,C_s)电离跃迁的电离能分别为10.477和10.388 eV。在考虑Frank-Condon因子基础上,以前单光子电离实验所测定的(10.43±0.02)eV电离能最可能对应于H_2CCC→H_2CCC (~2A_1,C_(2v))跃迁的电离阈值。虽然对c-C_3H_2,HCCH和H_2CCC实验电离能测量的精确性难以达到理论计算精度的±30 meV范围内,所得到的理论电离能值与实验值非常一致,表明CCSD(T)／CBS计算结合高级相关校正对简单的碳氢卡宾和双自由基能得到可靠的电离能预示值。还给出了c-C_3H_2／c-C_3H_2~ ,HCCH／HCCH 和H_2CCC／H_2CCC 在0和298 K的生成热△H_(f0)~o和△H_(f298)~o。发现考虑实验精度不确定性后,它们的实验值与CCSD(T)／CBS预示值非常一致。     

自由基ClO和ClO_2的解析势能函数

运用密度泛函(B3LYP)方法,分别选用6-311+G(3df)和aug-cc-pV6Z基组,对ClO自由基和O_2分子进行了计算,并拟合了其M-S势能函数.采用密度泛函方法(B3LYP)在6-311G(3df)基组下对ClO_2自由基的结构进行了优化计算,得到:ClO_2自由基的稳态结构为C_(2v)构型,电子态为~2B_1、平衡核间距R_(clo)=0.14785 nm、键角/OClO=117.3107°、离解能D_e=2.7552 eV、基态振动频率ν_1(a_1)=451.3423 cm~(-1),v_2(a_1)=970.8289 cm~(-1),ν_3(b_2)=1123.5023 cm~(-1).采用多体项展式理论推导了ClO_2自由基的基态解析势能函数,其等值势能图准确再现了该分子的结构特征及其势阱深度与位置.分析讨论势能面的静态特征时得到:在ClO+O→ClO_2反应中存在两个对称的鞍点,分别位于(0.248 nm,0.152 nm)和(0.152 nm,0.248 nm)处,活化能为5.614 kcal/mol     

用耦合簇方法及相关一致基研究PH2(X2B1)自由基的解析势能函数

利用耦合簇方法和Dunning等提出的系列相关一致基对PH2自由基的基态结构进行优化,并使用优选出的cc-pV5Z基组对其进行频率计算.结果表明,平衡核间距RP-H=0.14185 nm,键角αHPH=91.8624°,离解能De(HP-H)=3.483 eV,对称伸缩振动频率ν1(a1)=2399.9781cm-1,弯曲振动频率ν2(a1)=1128.4213 cm-1,反对称伸缩振动频率ν3(b2)=2407.8374 cm-1.在此基础上采用多体项展式理论导出了PH2自由基的解析势能函数,其等值势能图准确再现了PH2自由基分子的平衡结构特征和动力学特征.     

MgB和MgB_2(~1A_1)的结构与解析势能函数

分别采用QCISD/6-311G和QCISD/6-311++G(df)方法,对MgB和MgB2分子的微观结构进行理论计算.在此计算基础上,运用多体展式理论方法,推导出MgB2分子的解析势能函数,其等值势能面图准确再现了MgB2分子的结构特征及势阱深度,并讨论了B+MgB和Mg+BB分子反应的势能面特征.这些结果可用于微观反应动力学的研究.     

用耦合簇理论及相关一致五重基研究H2S(C2v,X1A′)的解析势函数

运用CCSD(T)理论和相关一致五重基对基态H2S分子进行了结构优化以及离解能和频率的计算.得到的结果是:该分子的基态为C2v结构,平衡核间距RS-H =0.13374 nm,键角∠HSH=92.3837°,离解能D0(H-SH)=3.8999 eV,频率υ1(a1)=1121.1865 cm-1,υ2(a1)=2727.5121 cm-1,υ3(a1)=2742.8342 cm-1.这些结果与实验结果均较为相符.对H2(X1Σ+g)分子使用cc-pV6Z、对SH(X2Π)自由基使用aug-cc-pV5Z基组进行几何优化和谐振频率的计算并进行单点能扫描,且将单点能扫描结果拟合成了解析的Murrell-Sorbie函数.与实验结果及其它理论结果的比较表明,本文关于SH(X2Π)自由基光谱常数(De,Re,ωe,Be,αe和ωeχe)的计算结果达到了较高的精度.采用多体项展式理论导出了H2S(C2v,X1A′)分子的解析势能函数,其等值势能图准确再现了该分子的离解能和平衡结构特征.报导了H2S(C2v,X1A′)分子对称伸缩振动等值势能图中存在的两个对称鞍点,对应于反应SH+H→SH2,势垒高度为0.1680×4.184 kJ/mol.     

He-H_2S复合物的六维从头算势能面和束缚态（英文）

采用[CCSD(T)]-F12a/aug-cc-pVTZ方法,同时在基组中引入中心键函数(3s3p2d1f1g)构建了He-H_2S复合物的高精度六维势能面.除分子间振动坐标,同时考虑了H_2S分子内的v_1对称伸缩振动Q_1正则模、v_2弯曲振动Q_2正则模和v_3反对称伸缩振动Q_3正则模三种振动模式.将计算得到的六维势能面在Q_1,Q_2和Q_3方向上分别做积分得到H_2S单体分别处于振动基态、v_2和v_3激发态下的He-H_2S的三个振动平均势能面.计算结果表明,每个平均势能面都有一个T形全局极小值、一个平面局部极小值、两个平面内鞍点和一个平面外鞍点.全局极小值的几何构型位于R=3.46 A,θ=109.9~°和_(φ=)0.0°,势阱深度为35.301 cm-1.在径向部分采用离散变量表象法和角度部分采用有限基组表象法并结合Lanczos循环算法计算了He-H_2S的振转能级和束缚态.计算发现He-(par a-H_2S)在H_2S的_(v_2)和v_3区域的带心位移分别为0.025 cm~(-1)和0.031 cm~(-1),而He-(ortho-H_2S)的带心位移分别为0.041 cm~(-1)和0.060 cm~(-1),都表现为蓝移.     

基态Bn(n=2, 3)结构与完全解析势能函数

使用Gaussian03程序包, 采用全电子单双取代耦合簇(CCSD(full))方法, 选择基组6-311+g(2df) , 对B2分子的基态进行优化计算, 采用十一参量Murrell-Sorbie函数, 运用最小二乘法拟合得到B2分子基态解析势能函数, 给出与实验值符合很好的光谱常数; 使用同样的方法和基组, 对B3分子的基态结构进行优化计算, 得到B3分子基态平衡结构. 采用多体项展式法, 利用B3分子平衡结构C2v的几何参数、力常数和离解能, 以及七个线性系数Ci(i=1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)与两个非线性系数的函数关系, 进行非线性优化拟合得到两个非线性系数, 进而得到七个线性系数, 得到B3分子基态完全解析势能函数. 势能面静态特征表明, 该势能函数准确再现了B3分子基态全部平衡结构特征.