GeH分子电子态的理论研究

应用多参考组态相互作用(MRCI)方法,对GeH分子的最低三个解离极限对应的8个Λ-S态的光谱性质开展理论研究。本工作中引入了标量相对论效应和Ge原子3d轨道的电子关联效应以及Davidson校正。解离极限之间能量差的理论计算值与实验结果有很好的一致性。计算了束缚态X~2Π、a~4∑~-、A~2Δ和2~2∑~+的光谱常数,并给出在核间距平衡位置R_e=1.55A处的主要电子组态。求解一维核运动的Schr(o|")dinger方程,得到几个束缚态的振动能级信息,以及a~4∑~--X~2Π、A~2Δ-X~2Π和2~2∑~+-X~2Π的Franck-Condon 因子。     

考虑自旋-轨道耦合效应下SeH^-阴离子的光谱和跃迁性质

采用高精度的从头算方法研究了SeH阴离子的基态(X1∑+)和低激发(a3Π,A1Π,b3∑+,21∑+)的势能曲线、偶极矩和跃迁偶极矩.在计算中考虑了价-芯(CV)电子关联、Davidson修正、标量相对论修正和自旋-轨道耦合效应(SOC).考虑了SOC效应后,b3∑0-+和b3∑1+态变为了弱束缚态.计算得到a3Π1X1∑0++,a3Π0+■X1∑0++和A1Π1■X1∑0++跃迁具有很大的跃迁偶极矩.这三种跃迁都同时具有高对角分布的弗兰克-康登因子f00及振动分支比R00.计算得到了a3Π1,a3Π0和A1Π1激发态的自发辐射寿命都很短,能够实现对SeH-阴离子的快速激光冷却.A1Π1■X1∑0-+跃迁为三能级跃迁,中间态的存在对构建准闭合的循环能级的影响可以忽略.驱动a3Π1■X1∑0++,a3Π0+■X1∑0++和A1Π1■X1∑0++跃迁进行激光冷却SeH-阴离子的激光波长都在可见光范围内.本文的结果为以后激光冷却SeH-阴离子的实验提供了部分理论参考.     

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.     

SiS低激发态势能曲线和光谱性质的全电子组态相互作用方法研究

基于全电子的相关一致极化4-ζ(aug-cc-pwCVQZ-DK)基组,采用高精度的多参考组态相互作用方法计算了SiS自由基与最低的解离极限Si(3Pg)+S(3Pg)对应的18个Λ-S电子态的势能曲线.计算中考虑了标量相对论效应以及Si(2s22p6)和S(2s22p6)内壳层电子产生的关联效应.基于计算的势能曲线,拟合出了束缚态的光谱参数,包括平衡核间距Re,绝热激发能Te,振动常数ωe和ωeχe,平衡转动常数Be;并分析了束缚态在不同键长位置处的电子组态.计算了18个Λ-S态的电偶极矩函数,阐明了电子态的组态变化对电偶极矩的影响.给出了包含b3Π和A1Π态的自旋-轨道矩阵元随核间距变化的曲线,分析了邻近的电子激发态对b3Π和A1Π态的扰动.计算了A1Π—X1Σ+和E1Σ+—X1Σ+跃迁的跃迁偶极矩和Franck-Condon因子,讨论了A1Π和E1Σ+的最低五个振动能级的辐射寿命.     

CCl自由基A 2Δ←X 2Π跃迁REMPI光谱研究

在271-279 nm波长范围内采用REMPI技术研究CCl自由基的A 2Δ光谱。实验观察到12C35Cl以及同位素分子12C37Cl 的A 2Δ←X 2Π1/2,0-0,1-0和2-1跃迁谱带,其中2-1的跃迁为新观察到谱带。A 2Δ同三个排斥态2Π,2Σ-和4Π交叉,自旋轨道相互作用使得A 2Δ为预解离态。实验结果揭示υ"＝0态预解离要快于υ"＝1,2振动态。     

~6Li~(32)S双原子分子的光谱和辐射跃迁理论研究

在aug-cc-pV5Z/CASSCF/MRCI水平上讨论了~6Li~(32)S双原子分子的9个较低能量电子态(X~2∏,a~4△,B~2△,b~4△,A~2∑~+,C~2∏,F~2∑~-,E~2∑~+和D~2∏)的势能函数和光谱常数;其中基态平衡核间距、谐振频率、转动常数等均与实验值相符;b~4∏,C~2∏,D~2∏态的平衡核间距均超过了0.4 nm,并且离解能较小,不稳定.D~2∏态是离子对态,离解极限为Li~+(~1S_g)+S~-(~1S_g).预测了最低激发态A~2∑~+跃迁到基态X~2∏的电子跃迁偶极矩、爱因斯坦自发发射系数、弗兰克-康登因子和辐射寿命.     

SiX2(X=H,F)分子的结构与势能函数

应用QCISD/6-311++G(3df,3pd)和B3P86/6-311++G(3d2f)对SiH2,SiF2的结构进行了优化,优化出SiH2分子的稳定构型为C2v,电子态为1A1,其平衡核间距Re=0.15149 nm、键角∠HSiH=92.5025°,离解能为3.7098 eV.SiF2分子的稳定构型为C2v,电子态为1A1,其平衡核间距Re=0.16014 nm、键角∠FSiF=100.7079°、离解能为14.1391eV.并对它们的力常数及谐振频率进行了进一步的计算.在推断出SiX2(X=H,F)的离解极限的基础上,应用多体展式理论方法,导出了基态SiX:(X=H,F)分子的解析势能函数,该势能表面准确地再现了SiX:(X=H,F)分子的结构特征和能量变化.分析讨论势能面的静态特征时得到SiH+H-SiH2反应中存在鞍点,活化能为192.971 kJ/mol,为有阈能的反应.而SiF+F→SiF2反应中没有鞍点,是无阈能的反应.     

AlO2和Al2O分子的结构与解析势能函数

运用密度泛函理论的B3LYP方法在6-311 G**水平上,对AlO2,Al2O分子的结构进行了优化计算,得到AlO2,Al2O分子的稳定结构都为D∞h.构型.AlO2电子态为X1ПC,平衡核间距RAl-O=0.1661 nm、离解能De=8.9217 eV;Al2O电子态为X1∑,平衡核间距RO-Al=0.1731 nm、离解能De=10.5269 eV.用多体项展式理论推导了基态AlO2和Al2O分子的解析势能函数,其等值势能图准确再现了基态AlO2和Al2O分子的结构特征及势阱深度与位置.     

NiCO分子结构与解析势能函数

用密度泛函理论的B3P86方法,对镍原子采用LANL2DZ收缩价基,碳原子和氧原子采用6-311+G~*基组,对NiC、NiO和NiCO体系的结构进行优化,计算表明:NiC分子基态为~1∑~+态,键长为R_e=0.16070 nm,离解能为3.62948 eV.NiO分子基态的平衡核间距为0.16784 nm,其电子态为~3∑~-,离解能为3.45119 eV,拟合得到Murrell-Sorbie势能函数;NiCO分子有两个线性稳定构型,其中一个构型为Ni—C≡O(C_(∞υ)),电子态为~1∑~+,平衡核间距为R_(NiC)=0.16621 nm,R_(co)=0.11519 nm,离解能为12.80476 eV,另一个为Ni—O≡C(C_(∞υ)),电子态是~1∑~+,平衡核间距为R_(co)=0.11470 nm,R_(NiO)=0.17636 nm,离解能为11.24679 eV.由微观过程的可逆性原理分析了分子的可能的离解极限,并用多体展式理论导出基态NiCO分子的势能函数,其等势面图准确地再现了NiCO分子的结构特征和离解能,由此讨论了Ni+CO,NiC+O,NiO+C分子反应的势能面静态特征.     

UC分子基态~3Π的量子力学计算

基于群论和量子力学计算,导出UC气体的基电子状态为3Π,其平衡核间距和离解能,分别为0.1852nm和4.5470eV。同时,用量子力学的MP2方法计算得到势能曲线,由此导出基电子状态的Murrell-Sorbie势能函数,并计算出能量,光谱和热力学性质,气态UC(X3Π)的标准生成烩ΔHf为808.06J/mol,定容热容Cp为31.288J/mol,绝对熵S为235.76J/mol.K。     

气相钌原子与氮分子作用机理计算研究

运用B3LYP/6-311+G*(LANL2DZ)详细地研究了Ru原子与N2分子相互作用的单端位直线型L-RuN2和单侧双配位S-RuN2及插入化合物NRuN弯曲型和直线型的不同自旋多重度下多个电子态的平衡几何结构、电子结构、轨道布居和振动光谱等性质，同时对构型转化和插入反应过渡态及反应的势能曲线进行了计算. 结果表明两种构型的复合物中一般低能态Ru对N2的活化都不大，直线型的3和3-相对基态反应物是能稳定存在的，轨道作用机制是授予与反馈. 化合物NRuN与实验对照，13B1和11A1态可能是实验所观察的，两种构型中众多电子态相对于Ru(a5F)+2N(4S)是稳定的. 势能曲线体现插入反应能垒很高，生成NRuN化合物在热力学和动力学上都是不利的.     

气相钌原子与氮分子作用机理计算研究

运用B3LYP/6-311+G*(LANL2DZ)详细地研究了Ru原子与N_2分子相互作用的单端位直线型L-Ru N_2和单侧双配位S-Ru N_2及插入化合物NRu N弯曲型和直线型的不同自旋多重度下多个电子态的平衡几何结构、电子结构、轨道布居和振动光谱等性质,同时对构型转化和插入反应过渡态及反应的势能曲线进行了计算.结果表明两种构型的复合物中一般低能态Ru对N_2的活化都不大,直线型的3Δ和3∑-相对基态反应物是能稳定存在的,轨道作用机制是σ/π授予与反馈.化合物NRu N与实验对照,13B1和11A1态可能是实验所观察的,两种构型中众多电子态相对于Ru(a~5F)+2N(~4S)是稳定的.势能曲线体现插入反应能垒很高,生成NRu N化合物在热力学和动力学上都是不利的.     

AlH+离子A2∏态势能函数的变分研究简

采用双原子分子离子XY+的能量自洽法(Energy-consistent-method for ion XY+,ECMI)研究了氢化铝离子AlH+激发态A2∏的解析势能函数,并与采用中性双原子分子势能函数Morse势和HuxleyMurrell-Sorbie(HMS)势分析该离子该电子态的势能行为的结果、基于实验的Rydberg-Klein-Ress(RKR)数据和MCSCF方法的理论研究结果进行了比较.结果表明,由ECMI方法得到的解析势能函数ECMI势明显优于Morse势和HMS势的表现及MCSCF方法的结果,与RKR数据符合得很好,并能得到RKR数据缺乏的离解区和渐近区数据以及正确的离解极限,而正确的全程势能数据对研究各种散射问题都是非常必要的.     

Al，Cr共偏析Fe晶界对其结合强度影响的第一性原理研究

在密度泛函理论的框架下,采用广义梯度近似(GGA)研究了合金化元素Al,Cr在Fe (210)晶界共偏析的作用。结果表明Cr提高了Fe晶界结合,为韧性杂质;而Al减弱了晶界的结合,是脆性杂质。Cr不能够彻底地消除Al的脆化作用,反而使其脆性增强。基于偏聚能分析表明Cr能有效地阻止Al偏析到晶界,改变Fe的力学性能。     

BeCl分子电子激发态的多参考组态相互作用计算

运用含Davidson修正的多参考组态相互作用方法,在aug-cc-pVTZ基组水平上,对BeCl分子基态和相同多重度的几个低电子激发态进行了势能扫描计算.通过群论原理确定各电子态对称性及离解极限.将其中基态(X²Σ⁺)和第一激发态(A²Π})对应的势能曲线拟合到Murrell-Sorbie解析势能函数形式,得到基态(X²Σ⁺)的离解能及主要光谱常数(括号中为文献[6]提供的实验值)为D_e=3.74eV,R_e=0.18173nm(0.17970),w_e=857.4cm¹(847.2),w_ex_e=5.03cm^-1(5.14),B_e=0.7103cm^-1(0.7285),α_e=0.0059cm^-1(0.0069),第一激发态(A²Π)的D_e=3.02eV,R_e=0.18369nm(0.18211),w_e=832.7cm^-1(822.1),w_ex_e=5.93cm^-1(5.24),B_e=0.6953cm^-1(0.7094),α_e=0.0065cm^-1(0.0068),计算结果与实验值符合得较好.另外,通过Level程序求解双原子径向核运动的Schrödinger方程得到J=0时BeCl分子这两个电子态的全部振动能级.     

Density functional theory analysis of a mixed‐ligand iridium compound for multi‐color organic light‐emitting diodes

Electronic states and their energies are calculated for a mixed‐ligand Ir(III) compound, (5‐chloro‐8‐hydroxyquinoline) bis(2‐phenylpyridyl) iridium (called IrQ(ppy)₂‐5Cl) using time‐dependent density functional theory (TDDFT) calculations and are compared with the experimental result. A good agreement is obtained between the calculated and measured absorption spectra. The d‐π_Q* molecular orbital transition gives the lowest‐energy triplet state absorption band. Its energy is estimated as 1.84 eV (671 nm), which is close to the absorption band position of 1.86 eV (666 nm) observed for IrQ(ppy)₂‐5Cl doped in 4,4′‐N,N′‐dicarbazole‐biphenyl (CBP) host and of 1.88 eV (660 nm) observed for IrQ(ppy)₂‐5Cl doped in polystyrene (PS). The second triplet state absorption band is caused by d‐π_ppy transition. Its position is calculated as 2.51 eV (494 nm). The dipole moment is estimated as 3.45 D, which is lower than the dipole moment of fac‐Ir(ppy)₃. This is understood by a reduced charge transfer between Ir(III) and quinoline ligand. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

BF自由基X1∑+和a3∏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X¹∑⁺和a³∏ 态的势能曲线进行了研究. 计算是在0.095---1.33 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X¹∑⁺和a³∏ 态的光谱常数D_e, R_e, ω_e, ω_ex_e, ω_ey_e, B_e和α_e、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Schrödinger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.     

Photolysis of NO2 at multiple wavelengths in the spectral region 200–205 nm

A study of the photodissociation dynamics of NO₂ in the 200–205 nm region using resonance enhanced multiphoton ionization (REMPI) in conjunction with the velocity map imaging technique is presented. We chose this region because it allowed the use of a single laser to photodissociate the NO₂ molecule and probe both the O(¹D₂) fragment using (2+1) REMPI via the 3p'¹P₁ state at 2 ×205.47 nm and the 3p'¹F₃ state at 2 ×203.5 nm, and the O(³P_J) fragments using (2+1) REMPI via the P_J states around 2 ×∼200 nm. Translational energy and angular distributions are extracted from the O(¹D) and O(³P) product images. A growth in the population of highly excited vibrational levels of the NO X(²Π) co-fragment is found as the dissociation wavelength decreases. These are compared with similar trends observed previously for other triatomic O-atom containing molecules. Detailed information on the electronic angular momentum alignment of the ¹D₂ state is obtained from analysis of the polarization sensitivity of the O(¹D) images using the two resonant intermediate states. The angular dependence of the potential energy in the exit channels is examined using long-range quadrupole-dipole and quadrupole-quadrupole interaction terms, from which molecular-frame multipole moments of the total angular momentum of the recoiling O atoms have been calculated. Comparison with the experimentally derived multipole moments is used to help provide insight into the dissociation mechanism.     

7LiH分子基态及若干激发态的平衡几何及垂直激发能的从头算

使用“对称性匹配簇-组态相互作用方法”(SAC/SAC-CI),在多种基组下计算了7LiH分子X1Σ 、A1Σ 、B1Π及b3Π态的平衡几何,并将由“几何优化”得到的相应各态的平衡几何与“单点能扫描”得到的结果进行了比较。比较的结果表明,由“几何优化”得到的相应各态的平衡几何,与“单点能扫描”得到的结果存在着差异。分析的结果表明,在完全活性空间中,由“SAC/SAC-CI”方法进行“单点能扫描”得到的结果,比“几何优化”得到的结果更加合理。首次报告了使用6-311G(3df,3pd)基组进行“单点等扫描”得到的相应各态的平衡几何。其值分别是:基态(X1Σ )为0.1588 nm、单重态的第一激发态(A1Σ )为0.2487 nm、单重态的第二激发态(B1Π)为0.2434 nm、三重态的第二激发态(b3Π)为0.1958 nm。这一计算结果与实验值非常接近。还研究了从基态到上述相应各态的垂直激发能,在基态的平衡位置处,其值分别为(A1Σ ←X1Σ )3.613 eV(、B1Π←X1Σ )4.612 eV和(b3Π←X1Σ )4.233 eV。与其它理论计算结果进行比较后得出,本文的计算结果非常接近于使用很复杂的计算方法获得的结果。     

Down type isosinglet quarks in ATLAS

We evaluate the discovery reach of the ATLAS experiment for down type isosinglet quarks, D, using both their neutral and charged decay channels, namely the process pp→DD̄+X with subsequent decays resulting in 2ℓ+2j+≠E_T, 3ℓ+2j+≠E_T and 2ℓ+4j final states. The integrated luminosity required for observation of a heavy quark is estimated for a mass range between 600 and 1000 GeV using the combination of results from different search channels.