通过类比Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus理论再议Marcus的电子转移速率:关于线性和非线性溶剂化情形的统一形式（英文）

R.A.Marcus在他开拓性的工作中,考察了溶剂化效应对电子转移过程的影响,并给出了著名的非绝热电子转移速率公式.本文基于热力学溶剂化势能面的分析,从Rice-RamspergerKassel-Marcus理论的角度重新考察了 Marcus的公式.由类比RiceRamsperger-Kassel-Marcus得到的理论,不仅可以适用于线性溶剂化的情形并得到Marcus的速率公式,也同样可以用于非线性溶剂化的情形.在非线性溶剂化的情形下,会存在溶剂化势能面的多点交叉.本文平行地考察了 Fermi黄金规则给出的相应结果,并对比本工作中所提出的Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus类似理论进行了批判性的讨论.作为例释,考察了二次型溶剂化的情形.对于这种情形,物理上存在良好的描述方案.     

密度泛函理论研究有机太阳能电池界面的激子分离及电荷转移速率:DR3TBDT/PC60BM 体系

本文选择DR3TBDT/PC60BM体系为模型,采用量子化学中的密度泛函理论方法,分别计算了孤立的给受体分子以及复合物的基态结构性质、吸收性质、激发态电荷转移,并通过Rehm-Well表达式,Marcus理论的双势阱、双球棍模型以及广义的Mulliken-Hush (GMH)模型分别计算了电子转移和电荷重组过程中的Gibbs自由能变、内外重组能以及电子耦合,最后通过Marcus电子转移速率方程得出了界面的电荷转移和重组速率,从动力学角度为新材料的设计提供了理论表征手段.     

密度泛函理论研究有机太阳能电池界面的激子分离及电荷转移速率:DR3TBDT/PC60BM体系

本文选择DR3TBDT/PC60BM体系为模型,采用量子化学中的密度泛函理论方法,分别计算了孤立的给受体分子以及复合物的基态结构性质、吸收性质、激发态电荷转移,并通过Rehm-Well表达式,Marcus理论的双势阱、双球棍模型以及广义的Mulliken-Hush(GMH)模型分别计算了电子转移和电荷重组过程中的Gibbs自由能变、内外重组能以及电子耦合,最后通过Marcus电子转移速率方程得出了界面的电荷转移和重组速率,从动力学角度为新材料的设计提供了理论表征手段.     

密度泛函理论研究有机太阳能电池界面的激子分离及电荷转移速率:DR3TBDT/PC60BM体系

本文选择DR3TBDT/PC60BM体系为模型,采用量子化学中的密度泛函理论方法,分别计算了孤立的给受体分子以及复合物的基态结构性质、吸收性质、激发态电荷转移,并通过Rehm-Well表达式,Marcus理论的双势阱、双球棍模型以及广义的Mulliken-Hush(GMH)模型分别计算了电子转移和电荷重组过程中的Gibbs自由能变、内外重组能以及电子耦合,最后通过Marcus电子转移速率方程得出了界面的电荷转移和重组速率,从动力学角度为新材料的设计提供了理论表征手段.     

半球之间的引力

两个不同半球沿对称轴方向(第1种情形)或者接触面分开(第2种情形),球心间的距离是h.在情形1中,计算得到了展开到h一次项的引力势能表达式.由这个引力势能的解析表达式,得到了两个半球间的引力表达式.在情形2中,计算得到了展开到h二次项的引力势能表达式.当大的半球固定时,小的半球作简谐振动,并给出了周期公式.以上的解析式得到了数值计算值的验证.     

人为扰动的模型势函数及其动力学特征（英文）

目前,结合高精度从头算方法和全维量子动力学计算,对四原子气相反应,理论计算可以获得与实验结果完全一致的结果.一般情况下,一个精确的量子动力学模拟需要一个精确的势能面,但是在实际的计算当中,势能面的拟合误差是不可避免的.在本文中,我们考察了在模型势能面外加各种扰动时的动力学反应行为,在2维的势能面上进行了量子动力学计算.反应速率常数对近反应能垒区域或最小能量反应路径上的干预是较为敏感的,但是在势能面上的其它地方加入的外加干扰对反应速率影响不大.本文给出一个比较重要的和比较简单的结论,在量子动力学模拟中,在精确的势能面上增加相关的扰动,会帮助我们更深入地理解给定类型的反应,对于一个特定体系,其精确势能面上可以作为一个模型体系研究.     

人为扰动的模型势函数及其动力学特征

目前,结合高精度从头算方法和全维量子动力学计算,对四原子气相反应,理论计算可以获得与实验结果完全一致的结果。一般情况下,一个精确的量子动力学模拟需要一个精确的势能面,但是在实际的计算当中,势能面的拟合误差是不可避免的。在本文中,我们考察了在模型势能面外加各种扰动时的动力学反应行为,在2维的势能面上进行了量子动力学计算。反应速率常数对近反应能垒区域或最小能量反应路径上的干预是较为敏感的,但是在势能面上的其它地方加入的外加干扰对反应速率影响不大。本文给出一个比较重要的和比较简单的结论,在量子动力学模拟中,在精确的势能面上增加相关的扰动,会帮助我们更深入地理解给定类型的反应,对于一个特定体系,其精确势能面上可以作为一个模型体系研究。     

Solvent Reorganization Energy and Electronic Coupling for Intramolecular Electron Transfer in Biphenyl-Acceptor Anion Radicals

基于非平衡溶剂化理论和连续介质模型修改了GAMESS中的相关程序,实现了电子转移溶剂重组能的数值计算. 采用修改后的程序计算得到了联苯-雄甾烷-萘和联苯-雄甾烷-菲这两个体系电子转移的溶剂重组能约为60 kJ/mol. 这个结果与实验拟合值符合的很好. 利用线性反应坐标与Koopmans定理计算了电子转移耦合矩阵元,结果与实验拟合值有可比性.     

VH2+分子离子的结构与势能函数

本文从VH2 分子离子基态的电子状态及其离解极限出发,采用B3PW91的方法,对V原子采用SVP基组,对H原子采用6-311 G基组优化出VH2 (X3A2)分子离子稳定构型的平衡核间距Re=0 .1631 nm,∠HVH =112 .3858°,同时计算出振动频率,并使用多体项展式理论方法,导出了基态VH2 分子离子的分析势能函数,该势能表面准确地再现了VH2 (C2v)平衡结构,然后根据势能函数等值图讨论了反应势能面的静态特征,并利用杂化轨道理论解释了VH2 分子离子的结构.     

Si5++He相互作用时双活跃电子势能的计算

利用附加电子转移因子和开关函数的半经典近似和量子分子轨道方法,在0.3～3.0 KeV能区和2.0～20.0(a.u.)核间距的条件下,对Si5+离子与He原子相互作用过程中5个singlet 态和5个triplet态的双电子捕获势能进行了理论计算.通过参数优化,在比较了基通道电子转移势能和实验值之后,研究了主通道的电子转移势能.其结果说明了这一动力学过程中的避交叉(avoided crossings)性质,给出了双电子容易被捕获的不同核间距离点.