基于新CH2(X-3A″)势能面的C(3P)+H2(X1∑g^+)→H(2S)+CH(2Π)反应量子波包动力学

基于一个最新的CH2(X-3A″)势能面,运用切比雪夫波包方法对初始态为(v=0,j=0)的C(3P)+H2(X1∑g^+)→H(2S)+CH(2Π)反应体系在1.0-2.0 eV的碰撞能量范围内进行了动力学研究.通过对角动量量子数J=60以下的所有分波进行计算,得到了反应几率、积分散射截面和速率常数.计算中用到了耦合态近似方法和考虑科里奥利耦合效应的精确量子方法.通过对比发现,随着角动量量子数以及能量的增加,科里奥利耦合效应的影响越发显著,因而对于该反应体系,科里奥利耦合效应不可忽略.本文计算所得的积分散射截面和速率常数尚无实验数据可以比较,对该反应的后续研究有一定的参考价值.     

H+Li2: 一个典型的释能反应体系及其含时动力学研究

利用含时量子波包动力学理论在HLi₂ 基态势能面上研究了H+Li₂ → LiH+Li 反应的动力学性质. 计算得到了体系在0-0.4 eV 范围内J = 0 不同振动量子数(v = 0, 1, 2, 3), v = 0 不同转动量子数(J = 0, 5, 10,15) 下的反应概率、积分反应截面和热速率常数, 在此基础上讨论了释能反应的反应阈能随总角动量量子数的变化规律以及振动量子数对反应概率的影响等问题. 研究发现, 随着转动量子数的增大, 反应阈能也在逐渐增大; 然而随着振动量子数的增大, 由于反应为释能反应, 反应发生的概率却在逐渐减小. 分析了碰撞能对积分散射截面的影响以及温度对反应速率常数影响的规律.     

O(3P)+CD4反应的含时波包动力学计算

基于Modified Jordan和Gilbert的势能面,运用SVRT(semirigid vibrating rotor target)模型和TDWP(Time-Dependent Wave Packet)方法,对O(3P)+CD4反应体系进行了含时量子动力学计算,给出了该体系的总反应几率,散射截面和热速率常数等结果.通过对j=0时, v=0,1的反应几率的计算,看出D-CD3的振动激发,极大地提高了反应几率,而反应阈能明显降低,说明反应分子的振动能对分子的碰撞反应有重要贡献. 而对于v=0时j=0,1,2,3的反应几率的计算,得出转动量子数j的增大,也会使反应几率有较大的提高,但反应阈能基本不变.     

O(3P)+CD4反应的含时波包动力学计算

基于Modified Jordan和Gilbert的势能面,运用SVRT(semirigid vibrating rotor target)模型和TDWP(Time-Dependent Wave Packet)方法,对O(3P)+CD4反应体系进行了含时量子动力学计算,给出了该体系的总反应几率,散射截面和热速率常数等结果.通过对j=0时, v=0,1的反应几率的计算,看出D-CD3的振动激发,极大地提高了反应几率,而反应阈能明显降低,说明反应分子的振动能对分子的碰撞反应有重要贡献. 而对于v=0时j=0,1,2,3的反应几率的计算,得出转动量子数j的增大,也会使反应几率有较大的提高,但反应阈能基本不变.     

具有Eckart势的Schrdinger方程的任意l波解析解

使用完全量子化规则计算了具有离心项的Eckart势,根据动量积分∫xBxAk(x)dx-∫x0Bx0Ak0(x)dx=nπ和Greene-Aldrich近似化条件,得到了系统的任意l波Schrdinger方程的解析解.讨论了:(1)基态和激发态下,势能范围参数λ和势阱深度η对具有不同角动量量子数的能量本征值的影响;(2)径向量子数n和角动量量子数l与能量本征值的关系.     

He + H2+反应的含时量子波包法研究

基于多体项展式的分析势能函数[1],用三雏含时量子波包法对He H2 进行了准确的动力学计算.计算的结果表明在一定的能量范围内增加入射原子的平动能及振动量子数对该反应具有促进作用;而增加转动量子数不利于反应的进行,同时也计算了该反应的反应截面和速率常数.     

水分子F态超快动力学：时间分辨光电子能谱研究

本文利用双光子激发和时间分辨的光电子成像技术研究了水分子■态的超快动力学.这是首次对水分子■态进行时间分辨的实验研究.水(重水)分子■和■态的寿命分别为1.0±0.3(1.9±0.4)和10±3(30±10)皮秒.我们提出■态主要通过非绝热耦合内转换到■态,而■态通过科里奥利相互作用耦合到■态.     

O(3P)+HCl(v,j)→OH(v'',j'')+Cl反应的准经典轨迹研究

基于MP2/6-31G(d,p)水平导出O (3P)+HCl体系的分析势能函数,用准经典的Monte Carlo轨迹方法对O(3P)+HCl(v,j)→OH(v',j')+Cl的分子反应动力学过程进行了研究.结果表明:对HCl(v=0,j= 0,1,2)的碰撞能量以49.37 kJ/mol为分界点,在49.37 kJ/mol以前,反应在j=0,1,2间的截面分布差别不大;而在此碰撞能量之后三者明显不同.j=0这条曲线在碰撞能量大于44.35 kJ/mol后的截面突然增加,几乎呈线性加大;当转动量子数j'在11之前截面分布出现了振荡行为.对HCl分别计算了v=2,j=1,6,9时在各转动量子数上的布居情况,并与Zhang等的实验观察值相比较,发现与之定性一致.     

弗兰克-赫芝实验曲线的峰间距

弗兰克-赫芝实验的装置原理如图1所示,图2是实验记录汞蒸汽的I_A-U_(CK)曲线,测出的蜂间距为4.9V,那么汞的最低激发态能量是否是4.9eV呢? 一、汞的最低激发态能量是4.67eV 汞在第一激发态的电子组态是6s6p,由于两个电子的相互作用(LS耦合)可以形成不同的原子态。汞的两个价电子分别为s电子和p电子,则s_1=s_2=1/2。l_1=0,l_2=1。则合成的自旋总角动量量子数S=0,1。合成的轨道总角动量量子数L=0,1。这两个L值的原子态分别记作S和P态。然后自旋总角动量和轨道总角动量合成原子的     

手征夸克模型下ud四夸克态的研究(英文)

在手征SU(3)夸克模型和扩展的手征SU(3)夸克模型的框架下,用变分的方法系统地研究了同位旋为0、1,自旋宇称为0~ 、1~ 和2~ 的ud■四夸克系统6个低组态的能量.模型的参数取自以前的工作,它能很好地描述核子-核子散射相移以及核子-超子散射截面.S道相互作用的参数由拟合K介子和K~*介子的质量定出,并且考虑了具有相同量子数的态之间的态混合效应.结果表明,同位旋为0且自旋宇称为1~ 的ud■能量低于相应的K~*K~*的阈能,且该组态中KK~*的成分相当小,因此该组态的宽度可能较小,可视为一个可能的四夸克态的候选者.     

利用新构建势能面3A研究S(3P)+H2→HS+H反应含时波包量子散射

利用高精度从头算能量点构建三重态³A' 势能面. 单点能计算采用的方法是完全活性空间自洽场和多组态相互作用,计算中所用的基组是aug-cc-pV5Z,并利用多体展开方法结合AP函数形式对所有能量点进行了拟合. 在新构建的势能面基础上,在平动能0.8～2.2 eV进行了含时波包散射计算,计算中同时采用了离心突然近似和紧耦合方法. 另外还对初始振动态ν=0～3(j=0)情况下的总反应几率进行了计算,结果发现初始振动激发对该体系有很大的增强作用.     

O~++H_2→OH~++H反应的动力学研究

采用含时量子波包方法结合二阶分裂算符传播子对初始态为(v=0, j=0)的O~++H_2→OH~++H反应体系在0.01—1.00 eV的碰撞能范围内进行了态分辨理论水平上的动力学计算.对反应概率、积分截面、微分截面以及固定初始态的热速率常数等动力学信息进行了计算并与文献报道的实验和理论结果进行了比较.结果表明本文的理论结果与实验结果十分符合.从微分截面的散射信息可知,在低碰撞能范围内,插入反应机制在反应中占据主导地位.随着碰撞能的增加,反应机制逐渐由插入机制变为抽取反应机制.     

准经典轨线方法研究H(2S)+NO(X2π)→N(4S)+OH(X2π)反应动力学

本文基于精确的势能面,采用准经典轨线方法研究了H(²S)+NO(X²π)→N(⁴S)+OH(X²π)反应的动力学. 对碰撞能量为2.00∽2.80 eV,计算了反应的总反应积分截面,发现它随碰撞能量的增加而单调增加. 特别地,在碰撞能为2.40∽2.57 eV时,计算的反应截面与实验结果吻合. 此外,计算得到的反应速率常数也与实验匹配. 在碰撞能为2.57 eV时,通过对反应轨线的分析,发现该反应由非直接反应主导(是直接反应的1.4倍),揭示了反应在高碰撞能量下的反应动力学特性.     

低能He原子与Li_2分子碰撞散射截面理论计算

利用Fuchs势模型和密耦方法对He-Li2碰撞体系低能散射截面进行理论计算,研究了He-Li2碰撞体系的散射总截面随能量的变化、微分截面随角度的变化、分波截面随总角动量的变化以及与入射能量之间的关系,并总结了量子效应随入射能量的变化规律.     

原子轨道强耦合方法研究He2+-H-碰撞的电荷转移过程

应用双中心原子轨道强耦合方法研究He²⁺-H^-碰撞的单次电荷转移过程.计算中,对入射粒子He²⁺,包含n=1~7的所有束缚态,计算的能量本征值与NIST标准数据在百分之几的精度内符合很好;对靶H^-,包括一个束缚态1s和五个连续态ns(n=2~6),束缚态能量与他人理论结果一致.在4~400 keV的入射粒子能量范围,计算单电子俘获过程的总截面及到各个壳层上的态选择截面.发现在较低的入射粒子能量,电子主要俘获到He⁺离子主量子数n=3~5的壳层,高能区俘获到n=2的壳层为主;对同一主量子数n,在低能区俘获到高角动量态(l=n-1,n-2)的电荷转移截面相对较大,在高能区主要俘获到l=1的p壳层.同时还计算入射粒子能量分别为4 keV和400 keV时,电子俘获到激发态辐射退激发产生的电荷转移发射光谱,并发现cascade效应的影响很大.     

准经典轨线法研究交换反应H(D)+SH/SD的动力学性质

硫在氢气中的燃烧反应在气象化学、燃烧反应和大气污染中都扮演着重要的角色, 近年来一直受到广泛关注, 其逆反应也渐渐成为人们的研究对象. 以Lü 等得到的精确势能面(Lü S J, Zhang P Y, Han K L, He G Z 2012 J. Chem. Phys. 136 94308) 为基础, 用准经典轨线法对交换反应H(D)+SH/SD的动力学性质进行了研究. 计算了包括反应截面、速率常数、不透明函数、产物振动和转动分布等在内 的标量性质和包括产物散射方向、转动角动量定向和取向性质在内的矢量性质. 详细分析了碰撞能量和同位素效应对反应H(D)+SH/SD 的动力学性质的影响. 结果表明, 随着碰撞能量的增加, 反应截面逐渐增大, 产物的后向散射逐渐减弱, 产物转动角动量的取向和定向性质逐渐增强; 另外, 同位素效应对反应的动力学性质也有明显的影响. 以反应动力学性质和势能面为基础, 详细讨论了反应H(D)+SH/SD 的反应机制. 关键词： 准经典轨线 反应截面 速率常数 振动-转动分布     

Cl+CH4反应的含时量子动力学研究

基于新的势能面,运用半刚性振动转子靶(SVRT)模型和含时波包法对Cl+CH4→HCl+CH3反应体系进行了计算,给出了反应过程中体系的振动、转动及空间立体效应对该反应的反应几率和反应阈能的影响,并计算了基态的总散射截面和热速率常数.     

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.     

D+HS反应的含时量子动力学研究

利用含时波包方法对D+HS交换和抽取通道进行量子动力学研究,动力学计算中所采用的势能面由高精度从头算能量点构建.在平动能0.0～2.0 eV区间内计算了反应物初始振转基态时的总反应几率和积分反应截面,并且计算了初始振动激发态对积分反应截面的影响.所有动力学计算均考虑了科里奥利耦合效应.在低平动能时抽取通道在反应中占主导地位,而交换通道在高平动能时占主导地位.在整个所研究的平能能区间内,反应物HS的振动激发对抽取和交换通道反应都有增强作用.     

弯曲振动对CS_2分子~1B_2(~1Σ_u~+)态预解离寿命的影响

在209.5～216nm,采用光解碎片激发(PHOFEX)谱技术,对CS2分子1B2(1Σ+u)态预解离寿命进行了 考察.测量在超声射流中进行.信号来自解离碎片CS(A1Π,v′=0←X1Σ+,v″=0)Q支带头的激光诱导荧光 (LIF).预解离寿命是通过对谱带进行拟合来提取的.拟合中假定基态转动布居为Boltzmann分布,寿命加宽的转 动谱线为Lorentz线形.通过拟合共获得1B2(1Σ+u)态13个跃迁所对应的预解离寿命,其中6个数据是新得到的. 结果表明,基态振动角动量量子数l或激发态转动角量子数K(K=l)对预解离寿命有明显的影响.对于激发态的 同一振动能级,较大的K对应于较短的预解离寿命.实验中采用可加热的射流喷嘴,用以提高热带激发的强度, 以改善对较大转动角量子数K的影响的考察.