分子线的伏-安特性研究

利用密度泛函理论计算了共扼分子2-氨基-5-硝基-1, 4-二乙炔基-4′-苯硫醇基苯的电子结构, 并利用弹性散射格林函数方法研究了该分子与金表面形成的分子线的伏-安特性. 该工作将有利于未来分子电子学器件的设计.     

分子结电学特性的理论研究

在第一性原理的基础上，对共扼分子2-氨基-5-硝基-1，4-二乙炔基-4’，-苯硫醇基苯(2-amino-5-nitro-1,4-diethyny-4’-benzenethiol-benzene)与金表面形成的分子结的电学特性进行了理论研究.利用密度泛函理论计算了该分子及扩展分子的电子结构；讨论了分子与金表面的相互作用，定量地确定了耦合常数，求出了电子的迁移强度；利用弹性散射格林函数法研究了该分子结的伏—安特性.计算结果表明，当外加偏压小于0.9V时分子结存在电流禁区，随着偏压升高，分子结的电导出现平台特 关键词： 化学吸附 分子结 分子电子学     

电场对分子线电荷密度的影响

本文以分子2-氨基5-硝基-1,4-二乙炔基-4'-苯硫醇基苯为研究对象,该分子通过硫氢官能团化学吸附于两金表面构成一分子线.从第一性原理出发利用密度泛函理论优化了该分子体系的几何结构,计算了分子线的电子结构.外加电场将影响分子的电子结构,从而进一步影响电子在分子线内的输运,本文主要对不同电场下分子线的电荷密度分布进行了讨论与计算.该工作将有利于未来分子电子学器件的设计.     

分子线的电子输运特性

从第一性原理出发利用密度泛函理论计算了共扼分子2氨基5硝基1,4二乙炔基4′苯硫醇基苯(2amino5nitro1,4diethyny4′benzenethiolbenzene)的电子结构,并利用前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该分子与金表面的相互作用能常数.然后,利用弹性散射格林函数方法研究了该分子与金表面形成的分子线的伏安特性.计算结果表明,分子通过硫氢官能团可以很强地吸附于金表面上,形成以共价键为主的混合键,从而为电子的转移提供了通道.当外加偏压很低时,分子线的电流存在禁区,禁区的宽度约08eV. 关键词： 化学吸附 分子线 分子电子学     

电场对分子线电子结构的影响

从第一性原理出发,利用密度泛函理论计算了分子2-氨基-5-硝基-1,4-二乙炔基-4-苯硫醇基苯与金原子团形成的分子线的电子结构,从轨道、能级及吸附电子三个方面讨论了电场对分子线电子结构的影响.该工作将有利于未来纳米电子学器件的设计.     

分子和金表面相互作用的第一性原理研究

硫氢官能团可以很强地吸附于金表面上,从而可作为连接体用于纳米电子学中的分子器件.从第一性原理出发利用密度泛函理论研究了4,4′二巯基联苯分子和金表面的相互作用,并利用了前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该相互作用能常数.计算结果表明,当含有硫氢官能团的有机分子化学吸附于金表面时,硫原子将与金原子形成以共价键为主的混和键,此时一些分子轨道扩展于金原子和有机分子中,这些轨道为分子结中电子的输运提供了通道,从而可使分子线的电导呈现出欧姆特性.而其他分子轨道具有局域性,此时电子的输运只能通过隧道效应来实现. 关键词： 化学吸附 分子线 分子电子学     

分子线电子输运特性的第一性原理研究

从第一性原理出发 ,利用密度泛函理论研究了SH -C8H16-SH分子和金表面的相互作用 ,并利用分子前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该相互作用能常数 ,然后 ,利用弹性散射格林函数方法研究了该分子与金表面形成的分子线的伏 安特性 .研究结果表明 ,当含有硫氢官能团的有机分子化学吸附于金表面时 ,硫原子将与金原子形成以共价键为主的混和键 ,此时 ,扩展的分子轨道使分子线的电导呈现出欧姆特性 ,而对于局域的分子轨道 ,电子的输运只能通过隧道效应来实现 .对分子线伏 安特性的计算结果显示 ,在零偏压附近 ,存在一个电流禁区 ,随着偏压的增加 ,分子线的电导呈现出平台特征 .     

1,8-二巯基芘分子电学特性的理论研究

在第一性原理的基础上 ,对 1,8 二巯基芘分子的电学特性进行了理论研究 .采用了 3个Au原子构成的团簇来模拟Au表面 .首先利用密度泛函理论计算了 1,8 二巯基芘分子的电子结构及其和Au表面的相互作用 ,再利用前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该分子和Au表面的相互作用能常数 .最后利用弹性散射格林函数法研究了该分子结的伏 安特性 .计算结果表明 ,分子中的硫原子和Au原子形成很强的共价键 .当外加偏压小于 1V时分子结存在电流禁区 ,随着偏压升高 ,分子结的电导出现平台结构 .分子结的电导特性和其电子结构密切相关 ,扩展分子轨道为电荷的迁移提供了通道 ,而局域轨道对电流贡献很小     

氢分子间色散相互作用能的自然轨道泛函

理论上对分子间色散相互作用能的精确计算一直是个难点问题.密度矩阵泛函基于非定域量一阶密度矩阵为基本变量,它与色散相互作用起源于电子间的非定域关联特性相吻合.论文以最简单的氢分子为研究对象,通过分析两相互平行的氢分子间色散相互作用能,构造出了该体系中色散相互作用能的自然轨道泛函.结果表明:描述该体系中色散相互作用能的自然轨道泛函形式为包含有4个轨道的非交换和库伦积分.该结果对发展色散相互作用能的密度矩阵泛函理论具有重要的参考价值.     

分子和金表面相互作用的第一性原理研究

从第一性原理出发利用密度泛函理论研究了 4 ,4′ 二巯基联苯分子和金表面的相互作用 ,并利用了前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该相互作用能常数. By using density functional theory, we have investigated the interaction between a thiol-phenyl molecule (4-4′-dimercaptodibenzene) and a gold surface. The frontier orbit theory and the perturbation theory are also employed to determine quantitatively the constant of interaction energy. The results show that the bonding between the sulfur atom and the gold atoms corresponds mainly to the covalent bond and some molecular orbits are extended over the molecule and gold cluster which certainly give channels...     

Quantum Chemical and Corrosion Inhibition Studies of (4-Chlorophenyl)-N-(4-Methylphenyl) Nitrone

The compound (4-chlorophenyl)-N-(4-methylphenyl) nitrone (4CPNMPN) has been selected as one of the new nitrone derivative for our study. The molecular structure of the compound was investigated based on frontier orbital analysis and natural bond orbital (NBO) theory. The present work also focuses on the inhibition efficiency of the compound. It is an attempt to find the correlation between the molecular structure of the compound and possible behaviour like corrosion inhibitors. The NBO analysis and the values of electric dipole moment (μ) of the investigated molecule were computed using DFT calculations. The molecule orbital contributions were studied by using the total (TDOS) density of states. The strong evidences that the compound can be used as an efficient nonlinear optical (NLO) of 4CPNMPN were demonstrated by considerable polarizability and hyperpolarizability values obtained at DFT levels.     

基态UC2分子的结构和势能函数

采用密度泛函理论 (DFT)的B3LYP方法和相对论有效原子实势理论模型 (RECP) ,对UC2 分子可能的结构进行优化计算 ,得到UC2 分子稳定构型为角形C -U -C(C2v) ;由微观可逆性原理 ,判断了UC2 分子的离解极限 ;并且导出了基态UC2 分子 (X 5B1)的多体项展式势能函数 ,其势能面等值图展现了C -U -C(C2v)稳定结构 ;根据势能面等值图 ,讨论了C +UC(X 3 П)反应和U +C2 (X 1∑+ g)反应的势能面静态特征     

异丙醇的O-H伸缩振动泛频光谱和分子构像

使用高灵敏的光腔衰范光谱（Ｃａｕｉｔｙ Ｒｉｎｇ Ｄｏｗｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）技术测出了异丙醇的Ｏ－Ｈ伸缩ｖ＝４、５振动泛频光谱,每个技动能级都有三个吸收峰,被归属为分子构像的Ｏ－Ｈ伸缩泛叔汲收,给出了光腔衰范光谱的振动泛频吸收的振动谱强度公式,并求得分子不同构在不同振动能级的Ｏ－Ｈ伸缩局域模振子的机械频率（Ｘ１）、非谐性（Ｘ２）以及解离能（Ｄ）,用浓度泛函（ＤＦＴ）Ｂ３ＬＹＰ／６－３１＋     

分子偶极聚合物驻极体的红外和可见光谱研究

本文利用红外和可见吸收光谱研究了具有二阶非线性光学活性的分子偶极聚合物驻极体材料中偶极子的取向稳定性与分子结构之间的关系，讨论了制备时所用的溶剂对材料微结构的影响。结果表明该材料在玻璃态温度下极化时，引起生色团分子偶极矩沿电场方向取抽，是建立在生色团分子共轭л体系被破坏的基础上，这是一种亚稳态。偶氮类分子的顺-反结构在光、热的作用下极易发生转变，是引起常温下生色团分子有序取向结构松驰的主要原因。制备时所用的溶剂将影响生色团分子在聚合物基底中的存在形式，进而影响分子偶极聚合物驻极体的稳定性。     

电场作用下C60富勒烯分子的几何构形与电子结构

采用分子动力学与半经验量子力学相结合的方法,对不同强度电场作用下C60富勒烯分子的体积、形变、电荷分布、偶极矩、系统能量、分子轨道能级等进行了计算,分析了外加电场对C60富勒烯分子几何构形、电子结构的影响.研究结果表明:①在电场作用下,C60富勒烯发生极化,分子沿电场方向伸长,沿垂直电场的方向缩短,体积膨胀.当电场强度增至0.102 a.u.时,C60分子构形破坏.②随着外加电场强度的增加,C60分子的偶极矩增大,系统能量、LUMO,HOMO能级减小,但LUMD,HOMO之间的能隙却先是减小,然后增大.     

Controlling spin off state by gas molecules adsorption on metal-phthalocyanine molecular junctions and its possibility of gas sensor

Employing Green's function (GF) technique in combination with spin-polarized density functional theory (DFT), we study the electronic structure and magnetic properties of metal phthalocyanine (MPc) (M?=?Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn) with or without four different gas molecules (NO, CO, O₂ and NO₂) adsorbing on the M atom of MPc molecule. The corresponding stable adsorption structural configurations and transport properties of MPc molecular junctions are also investigated. Our results indicate that the magnetic moment of MPc for M?=?Mn, Fe and Co can be modified by the specific gas molecule adsorption, which is mainly ascribed to competitive relation of HOMO-LUMO Gap and Hund's rules. However, for M?=?Ni, Cu and Zn, it is difficult to detect gas molecule because the interaction of M atom and these gases is most of weak van der Waals interaction. Remarkably, the spin of MPc molecule can be switched to a magnetic off-state by specific gas absorption, giving rise to a potential application on controllable spintronic devices. In addition, CO, NO, O₂ and NO₂ gas molecules can be detected selectively by measuring spin filter efficiency of these MPc molecular junctions. On the basis of our results, MPc (M?=?Mn, Fe, Co) molecular junctions can be considered as a promising nanosensor device to detect individual gas molecules.     

乙醇-水团簇分子发射荧光的机理研究

利用含时密度泛函理论分别计算了乙醇分子、水分子、以及乙醇和水形成的新团簇分子的基态和激发态能级,得出了各自吸收光能量和光波长的理论极限值;利用分析化学的理论分析了链式的乙醇-水团簇分子的特殊结构,得到了基态团簇分子间形成碰撞复合物的结论;利用量子力学的态叠加原理和量子化学的轨道理论,并结合Hckel近似对该复合物的能级和对应波函数进行了计算和推导,从而解释了乙醇-水溶液能吸收较长波长的光并发射荧光的机理.