7Li2(X1∑g+)分子的振动能级、转动惯量及离心畸变常数

使用密度泛函理论B3LYP和B3P86,以及组态相互作用方法CCSD(T)和QCISD,利用多个基组对7Li2(X1∑g )分子的平衡核间距(Re)、谐振频率(ωe)和离解能(De)进行了计算,发现在CCSD(T)/cc-PVQZ理论水平下得到的结果(Re=0.2698 nm,ωe;346.82 cm-1和De=1.0487 eV)与实验值非常相符.在0.15-2.7 nm的核间距内对7Li2(X1∑g )分子的势能曲线进行了计算,同时使用最小二乘法将计算结果拟合成了解析势能函数.利用拟合出的解析势能函数并结合Rydberg-Klein-Rees方法,计算了光谱常数ωeXe,αe和βe,其值分别为ωeXe=2.648 cm-1αe=0.00702 cm-1和Be=0.6601 cm-1,也与实验值非常相符.以得到的解析势能函数为基础,通过求解双原子分子核运动的径向Schrodinger方程,找到了J=0时7Li2(X1∑g )分子的全部41个振动态,求出了每一振动态的振动能级、振动经典转折点及其转动惯量,其值与实验结果相符得很好.同时,利用得到的解析势能函数,还首次求得了相应于各振动态的6个离心畸变常数(Dv,Hv,Lv,Mv,Nv和Ov).     

用耦合簇理论及相关一致五重基研究OH(X2Π)自由基的光谱性质

利用耦合簇理论CCSD(T)和相关一致五重基aug-cc-pV5Z对OH自由基X2Π态的光谱性质进行了计算, 获得的De, Re和ωe分别为4.6225 eV, 0.09701 nm和3743.1644 cm-1, 这与实验结果非常相符. 在0.06-2.45 nm的核间距范围内对OH(X2Π)进行单点能计算, 并将计算结果拟合成了Murrell-Sorbie函数. 利用得到的解析势能函数, 首先计算了该自由基的其余3个光谱常数(ωeχe, αe和Be), 其结果与实验值也很相符. 接着通过求解双原子分子核运动的径向Schrödinger方程, 找到了J = 0时OH(X2Π)的全部15个振动态. 最后还计算了每一振动态的振动能级、振动经典转折点、惯性转动常数和离心畸变常数.     

AlCl分子X^1∑^+电子态的光谱性质北大核心CSCD

运用耦合簇单双取代三重微扰方法[CCSD(T)]和内收缩多参考组态相互作用方法(MRCI)结合系列相关一致基,aug-cc-pV(n+d)Z(n=D,T,Q,5,6),研究了AlCl(X1∑+)分子的光谱性质.比较了两种理论方法及不同的基组对AlCl(X1∑+)分子的光谱常数的影响.在优选的MRCI/aug-cc-pV(5+d)Z理论水平下于0.05~2.0nm核间距范围内计算了AlCl(X1∑+)分子的势能曲线.拟合势能曲线得到其光谱常数De,D0,Re,ωe,ωexe,Be和αe.它们分别为5.1942eV,5.1644eV,0.21350nm,481.67cm-1,2.1022cm-1,0.2416cm-1和0.0016cm-1.这些结果与已有的实验结果均较为相符.利用这一势能曲线,通过求解双原子分子核运动的径向Schrdinger方程,计算了AlCl分子基态的振转能级.找到了J=0时的全部182个振动态.针对每一振动态,还分别计算了其对应的振动能级、惯性转动常数和离心畸变常数等分子常数.文中的大部分分子常数属首次报导.     

用MRCI方法研究CS+同位素离子X2Σ+和A2∏态的光谱常数与分子常数

利用内收缩多参考组态相互作用方法和价态范围内的最大相关一致基aug-cc-pV6Z,在0.05-0.60 nm的核间距范围内计算了CS+离子X2Σ+和A2∏态的势能曲线.利用CS+离子的势能曲线并在同位素质量修正的基础上,拟合出了X2Σ+和A2∏态的同位素离子12C32S+,12C34S+和12C33S+等的光谱常数.对于X2Σ+态的主要同位素离子12C32S+,其光谱常数D0,De,Re,ωe,ωeχe,αe,和Be分别为6.4694,6.5542 eV,0.14975 nm,1371.89,7.5746,0.006481和0.8616 cm-1;对于A2∏态的主要同位素离子12C32S+其D0,De,Re,ωe,ωxχe,αe和Be分别为4.8460 eV,4.9084 eV,0.16449 nm,l009.31和6.4970 cm-1,0.006110和O.7134 cm-1.这些数据与已有的实验结果均符合很好.通过求解核运动的径向薛定谔方程,找到了J=0时CS+(X2Σ+)的全部68个振动态、CS+(A2∏)的全部80个振动态.对于每一振动态,还分别计算了它的振动能级、经典转折点、转动惯量及离心畸变常数,并进行了同位素质量修正.这些结果与已有的实验值也十分一致.这里,12C32S+和12C32S+的光谱常数以及12C32S+高振动态的分子常数属首次报道.     

用耦合簇理论及相关一致五重基研究OH(X2H)自由基的光谱性质

利用耦合簇理论CCSD(T)和相关一致五重基aug-cc-pV5Z对OH自由基X2H态的光谱性质进行了计算,获得的De,Re和ωe分别为4.6225 ev,0.09701 nm和3743.1644 cm-1,这与实验结果非常相符.在0.06-2.45 nm的核间距范围内对OH(X2Ⅱ)进行单点能计算,并将计算结果拟合成了Murrell-Sorbie函数.利用得到的解析势能函数,首先计算了该自由基的其余3个光谱常数(ωeχe,αe和Be),其结果与实验值也很相符.接着通过求解双原子分子核运动的径向Schr(o)dinger方程,找到了J=0时OH(X2Ⅱ)的全部15个振动态.最后还计算了每一振动态的振动能级、振动经典转折点、惯性转动常数和离心畸变常数.     

BCl分子X~1Σ~+,a~3Π和A~1Π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(MRCI+Q)及Dunning等的相关一致基aug-ccpV6Z计算了BCl分子X1Σ+,a3Π和A1Π态的势能曲线.利用总能量外推公式,将这3个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,得到了同时考虑这两种修正的外推势能曲线.拟合势能曲线得到了3个态的主要光谱常数Te,Re,ωe,ωexe,Be,αe和De等,它们与已有的实验结果较为一致.利用获得的势能曲线,通过求解双原子分子核运动的径向Schrdinger方程,找到了BCl分子X1Σ+,a3Π和A1Π态的全部振动态,并得到了相应的振动能级和惯性转动常数等分子常数.还计算了a3Π—X1Σ+和A1Π—X1Σ+的跃迁偶极矩、Franck-Condon因子,预测了若干跃迁的辐射寿命.     

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.     

LiBr分子基态光谱常数和分子常数研究（英文）

采用高精度的量子化学从头计算多参考组态相互作用方法(MRCI)和相关一致基,计算了Li Br分子基态的光谱常数(Re,ωeand De)和势能曲线.为获得更准确的结果,计算中还考虑了二阶Douglas-KrollHess相对论修正对Li Br分子基态的平衡键长、谐振频率和离解能影响.将计算得到的势能曲线拟合为Murrell-Sorbie解析势能函数形式,并进一步计算得到Li Br分子基态的其它光谱常数(ωeχe,αe,Beand D0).比较发现它们与实验值符合的非常好.通过求解核运动径向Schrdinger方程,找到了Li Br分子基态的全部振动态.还计算了每一个振动态的振动能级、经典转折点和惯性转动常数,这些结果与已有的实验值一致.     

ZrF分子基态(X~2Δ)的光谱研究

现有Zr F分子的理论值与实验值偏差较大,且有一些光谱参数暂时还没有实验结果.本文基于群论及原子分子反应静力学推导出了Zr F分子的基态电子状态(X2Δ)和合理的离解极限.采用密度泛函理论(B3LYP,B3P86)和二阶微扰理论(MP2)方法,对Zr和F原子分别选择不同的基组进行结构优化和频率计算,根据计算结果及现有实验数据,分析得出在MP2方法下,对Zr使用Lan L2DZ基组,对F使用AUG-cc-PVTZ基组计算得出的结构与实验值较为符合.然后根据优化后的方法及基组扫描了基态Zr F分子的单点能,得到的基态Zr F分子的势能曲线数值,通过Level 8.0软件拟合了势能曲线并得出了一些光谱常数.最后,由拟合得到的光谱常数(De,ωe,ωeχe,Te,Be)与实验值和其他理论值进行了比较.本文的计算结果(Re=0.1859nm,De=7.1046e V,ωe=701.25cm-1,ωeχe=2.6398cm-1,Te=-9.3473cm-1,Be=0.3104cm-1)更接近于实验值.     

AlCl分子X1Σ+电子态的光谱性质

运用耦合簇单双取代三重微扰方法[CCSD(T)]和内收缩多参考组态相互作用方法(MRCI)结合系列相关一致基, aug-cc-pV(n+d)Z(n = D, T, Q, 5, 6), 研究了AlCl(X1Σ+)分子的光谱性质. 比较了两种理论方法及不同的基组对AlCl(X1Σ+)分子的光谱常数的影响. 在优选的MRCI/aug-cc-pV(5+d)Z理论水平下于0.05-2.0 nm核间距范围内计算了AlCl(X1Σ+)分子的势能曲线. 拟合势能曲线得到其光谱常数De, D0, Re, ωe, ωexe, Be和αe. 它们分别为5.1942 eV, 5.1644 eV, 0.21350 nm, 481.67 cm-1, 2.1022 cm-1, 0.2416 cm-1和0.0016 cm-1. 这些结果与已有的实验结果均较为相符. 利用这一势能曲线, 通过求解双原子分子核运动的径向Schrödinger方程, 计算了AlCl分子基态的振转能级. 找到了J = 0时的全部182个振动态. 针对每一振动态, 还分别计算了其对应的振动能级、惯性转动常数和离心畸变常数等分子常数. 文中的大部分分子常数属首次报导.     

基态BBrx(x=0,-1,+1)分子离子的势能函数与稳定性

用原子分子反应静力学原理推导出了BBrx(x=0,-1,+1)分子离子的基态电子状态及其离解极限.在CC-PVDZ水平基础上,用B3LYP方法计算了BBrx(x=0,- 1,+1)分子离子的基态电子状态的平衡几何Re和离解能De分别为BBr+:0.176 6 nm、3.530 7 eV; BBr-:0.221 7 nm、1.500 0 eV,并在计算出来的一系列单点势能基础上,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(Be、αe、ωe、ωeχe),计算结果分别为:BBr+:0.577cm -1、0.004 8 cm-1、932.513 0 cm-1和6.506 5 cm-1;BBr-:0. 360 2 cm-1、0.005 5 cm-1、348.428 3 cm-1和3.541 7 cm-1, 计算值与实验和文献值基本一致,计算表明BBrx(x=0,-1,+1)分子离子是可稳定存在的,其稳定性次序为BBr>BBr+>BBr-.     

GaH(X1Σ+)自由基的光谱常数与分子常数研究

采用内收缩多参考组态相互作用(MRCI)方法和系列相关一致基aug-cc-pVnZ对GaH (X1Σ+)自由基的光谱性质进行了研究. 通过与实验结果的比较, 发现在aug-cc-pV5Z基组、且考虑相对论修正时得到的De, Re和ωe与实验结果较为一致. 在这一基组下对GaH(X1Σ+)自由基的势能曲线进行了计算、并将计算结果拟合成了Murrell-Sorbie函数, 由此得到的光谱常数(ωeχe, αe和 Be)也与实验结果较为相符. 以得到的解析势能函数为基础, 通过求解双原子分子核运动的径向Schrödinger方程, 找到了J = 0时该自由基存在的全部27个振动态. 针对每一振动态, 还计算了它的振动能级、经典转折点、转动惯量和离心畸变常数, 文中的大部分分子常数均属首次报导.     

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) = 1121.1865cm-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.     

PdH、PdH2分子的结构与势能函数

用相对论有效原子实势(SDD)和密度泛函(B3LYP)方法对PdH和PdH2体系的结构进行了优化,计算表明:PdH分子的几何构型为C∞v,其基态为X2∑+态,键长R=0.154 11 nm,离解能为De=2.511 0eV,谐振频率ωe=2 156.226 9 cm-1,并拟合得到Murrell-Sorbie势能函数;PdH2分子稳态为C2y构型,电子组态为1A1,平衡核间距RPdH=0.151 73 nm,键角∠HPdH=72.373 3°,基态简正振动频率:对称伸缩振动频率v1(b2)=2 104.369 6 cm-1、弯曲振动频率v2(a1)=528.742 6 cm-1、反对称伸缩振动频率v3(a1)=2 208.649 0 cm-1,离解能De=5.318 56 eV.在此基础上,用Murrell-Sorbie函数和多体展式理论导出PdH(C∞v,X2∑+)、PdH2(C2v,1A1)分子的解析势能函数.其等值势能面图准确地再现了PdH2分子的结构特征和离解能,由此讨论了Pd+H2分子反应的势能面静态特征.     

PdH、YH体系的结构与氢化反应的平衡压力

用相对论有效原子实势(RECP/SDD)和密度泛函(B3LYP)方法对PdH、YH体系的结构进行了优化,同时用Murrell-Sorbie函数导出PdH、YH分子的势能函数和光谱常数;得到PdH分子的基态为X2∑+,RPdH=0.154 1 nm,离解能De=2.511 eV,谐振频率ωe=2 019.458 9 cm-1;YH分子的基态为X1∑+,RYH=0.191 9 nm,离解能De=4.308 eV,谐振频率ωe=1 497.531 2 cm-1;并得到一键长为0.200 3nm,De=3.488 eV,ωe=1 309.318 2 cm-1的YH分子激发态.并根据以分子总能量中的振动能Ev代替固态能量,以电子和振动熵SEv代替固态熵的近似方法,计算了不同温度下Pd、Y与H2、D2、T2反应的一氢化物热力学函数△Hθ、△Gθ、△Sθ及氢化反应平衡压力,导出了与温度的依赖关系,结果表明:PdH(S)的生成焓为32.05kJ·md-1,与实验值37.30kJ·mol-1接近,YH(S)的生成焓为70.21 kJ·mol-1.     

SeX(X=H,C,N,O)的结构与势能函数

用密度泛函B3LYP方法对SeX(X=H,C,N,O) 分子体系进行了理论研究,得到SeX(X=H,C,N,O) 分子体系的基态电子状态的平衡几何Re和离解能De,并在计算出来的一系列单点势能基础上,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,光谱参数Be、αe、ωe、和ωeχe为:HSe:7.74786cm-1、0.22000cm-1、2425.33344cm-1 and 39.51563cm-1;SeC:0.56678cm-1、0.00370cm-1、1021.70315cm-1、5.10000cm-1;NSe:0.45528cm-1、0.00375cm-1、946.30895cm-1、4.98923cm-1;OSe:0.45296cm-1、0.00001cm-1、889.77025cm-1、4.55983cm-1.由此计算对应的光谱参数和力学性质.结果表明SeX(X=H,C,N,O) 分子体系是可稳定存在的.     

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.     

N2O异构体结构与解析势能函数

在B3P86/cc-PVTZ水平上,对N2O异构体进行优化计算,得出N2O基态的单重态能量最低,其稳定构型为C∞v构型,平衡核间距R1=0.1121 nm,R2=0.1177 nm,α＝180°,能量为-185.1188a.u.同时计算出基态的简正振动频率ω1(Π)=601.5010 cm-1,ω2(Σg)=1295.8518 cm-1和ω3(Σu)=2287.0627 cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出N2O分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了N2O(C∞v)平衡结构.     

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.     

BF自由基X~1Σ~+和a~3Π态光谱常数和分子常数研究

采用内收缩多参考组态相互作用方法和相关一致基aug-cc-pV6Z,对BF自由基X~1∑~+和a~3Π态的势能曲线进行了研究.计算是在0.095-133 nm的核间距内进行的.为获得更准确的结果,计算中还考虑了Davidson修正、相对论修正及核价相关修正对势能曲线的影响.相对论修正采用的方法是二阶DouglasKroll哈密顿近似,修正计算是在cc-pV5Z基组水平上进行的.核价相关修正使用的是cc-pCV5Z基组.利用得到的势能曲线,拟合出了各种修正下BF自由基X~1∑~+和a~3Ⅱ态的光谱常数De,Re,ωe,ωeχe,ωeye,Be和αe、并与实验结果进行了比较.结果表明:考虑Davidson修正、相对论修正和核价相关修正后得到的光谱常数最接近实验结果.利用修正后的势能曲线,通过求解径向振转Schr6dinger方程,找到了转动量子数J=0时这两个电子态的全部振动态,并计算了每一电子态前20个振动态的振动能级、惯性转动常数和离心畸变常数,其值与已有的实验结果较为一致.本文得到的光谱常数和分子常数达到了很高的精度,能为进一步的光谱实验提供可靠的参考.