SiN自由基X2∑+, A2Π和B2∑+ 电子态的光谱常数研究

采用内收缩多参考组态相互作用(MRCI)方法, 结合价态范围内的最大相关一致基aug-cc-pV6Z, 计算了SiN自由基X²∑⁺, A²Π 和B²∑⁺电子态的势能曲线. 采用Davidson修正来避免由于MRCI方法本身的大小一致性缺陷产生的误差. 为了提高计算精度, 进一步考虑了相对论修正和核价相关修正对势能曲线的影响. 本文的相对论修正是利用二阶Douglas-Kroll 哈密顿近似在cc-pV5Z基组水平进行的; 同时核价相关修正是在cc-pCV5Z基组水平进行的. 对这些势能曲线进行拟合, 得到各种水平下三个电子态的光谱常数(T_e, R_e, ω_e, ω_ex_e, α_e和B_e), 并详细分析了Davidson修正、相对论修正和核价相关修正对光谱常数的影响. 与其他理论结果和实验数据进行比较, 可知本文的结果更精确、更完整.     

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.     

AsO+同位素离子X2∑+和A2∏电子态的多参考组态相互作用方法研究

采用包含Davidson修正多参考组态相互作用(MRCI)方法结合价态范围内的最大相关一致基As/aug-cc-pV5Z和O/aug-cc-pV6Z, 计算了AsO⁺ (X²∑⁺)和AsO⁺(A²∏)的势能曲线. 利用AsO⁺离子的势能曲线在同位素质量修正的基础上, 拟合出了同位素离子⁷⁵As¹⁶O⁺和⁷⁵As¹⁸O⁺的两个电子态光谱常数. 对于X²∑⁺态的主要同位素离子⁷⁵As¹⁶O⁺, 其光谱常数R_e, ω_e, ω_ex_e, B_e和α_e分别为 0.15770 nm, 1091.07 cm^-1, 5.02017 cm^-1, 0.514826 cm^-1和0.003123 cm^-1; 对于A²∏态的主要同位素离子⁷⁵As¹⁶O⁺, 其T_e, R_e, ω_e, ω_ex_e, B_e和α_e分别为5.248 eV, 0.16982 nm, 776.848 cm^-1, 6.71941 cm^-1, 0.443385 cm^-1和0.003948 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AsO⁺(X²∑⁺)和AsO⁺(A²∏)的前20个振动态. 对于每一振动态, 还分别计算了它的振动能级、转动惯量及离心畸变常数, 并进行了同位素质量修正, 得到各同位素离子的分子常数. 这些结果与已有的实验值非常一致. 本文对于同位素离子⁷⁵As¹⁶O⁺(X¹∑⁺), ⁷⁵As¹⁸O⁺(X¹∑⁺), ⁷⁵As¹⁶O⁺(A¹∏)和⁷⁵As¹⁶O⁺(A¹∏)的光谱常数和分子常数属首次报导.     

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.     

7Li2(X1Σ+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(X¹Σ⁺_g)分子的平衡核间距(R_e)、谐振频率(ω_e)和离解能(D_e)进行了计算, 发现在CCSD(T)/cc-PVQZ理论水平下得到的结果(R_{e相似文献}   

YH,YD,YT分子基态的结构与势能函数

在Y的有效核势近似下, 对H分别选6-311++G(3df,2pd), AUG-cc-PVTZ, AUG-cc-PVQZ基组, 应用密度泛函理论的B3LYP方法, 优化计算了YH(D,T)分子基态的能量, 平衡结构, 和谐振频率.根据原子分子反应静力学原理, 导出了YH(D,T)分子基态的合理离解极限. 通过优化计算结果和已有的实验和理论数据对比, 得出LANL2TZ/AUG-cc-PVQZ混合基组为对体系进行计算的最优基组. 基于此, 在B3LYP/LANL2TZ/AUG-cc-PVQZ水平对YH(D,T)分子基态的势能面进行了单点能扫描. 并采用最小二乘法拟合得到了相应的Murrell-Sorbie势能函数. 计算出了这些分子的力常数(f₂, f₃, f₄)和光谱常数(B_e, α_e, ω_e, ω_eχ_e, D_e).结果与已有的实验数据符合得很好.     

氮化钒的选态双色可见紫外共振增强光电离和脉冲场光电子研究 (cited: 4)

对气态氮化钒(VN)分子在光子总能量为56900～59020 cm^-13∏0, v'=0)的单转动态, 然后再被紫外激光电离．这样的双色激光模式可以测量电子态、振动态和转动态都被选择和解析的氮化钒阳离子VN⁺(X²△; v⁺=0, 1, 2)光谱． 通过对转动解析的PFI-PE光谱模拟分析, 确定J⁺=3/2为基态离子态的最低转动能级, 从而确认VN⁺的基态电子态为²△_3/2．通过对VN+(PFI-PE)光谱的分析得到如下物理量的精确数值：VN⁺(X²△_3/2)的绝热电离能为IE(VN)=56909.5±0.8 cm^-1(7.05588±0.00010 eV),振动常数ω_e⁺=1068.0±0.8 cm^-1,反常振动常数ω_e⁺χ_e⁺=5.8±0.8 cm^-1;VN⁺(X²△_3/2)的转动常数B_e⁺=0.6563±0.0005 cm^-1,α_e⁺=0.0069±0.0004 cm^-1,平衡键长为1.529 ?;VN⁺(X²△_5/2)的转动常数B_e⁺=0.6578±0.0028 cm^-1,α_e⁺=0.0085±0.0028 cm^-1,平衡键长为1.527 ?;X²△_5/2,3/2自旋轨道耦合常数A=153.3±0.8 cm^-1     

NO分子b4Σ--a4Πi(4,0)带的吸收光谱

通过对NO与He流动混合气体放电, 产生了激发态的NO(a⁴Π_ii) 分子. 利用光外差-浓度调制吸收光谱技术测量了NO分子在12530-12850 cm^-1波段内的吸收光谱, 并标识出b⁴Σ^--a⁴Π_i(4,0)带在该波段内的324条光谱跃迁谱线. 采用标准⁴Σ^--⁴Π_i哈密顿量模型, 通过非线性最小二乘法拟合其中267条谱线, 拟合残差(0.0071 cm^-1) 接近实验系统测量误差(0.007 cm^-1). 获得的主要分子常数与文献提供的常数符合, 并且拟合得到了精细结构分子常数.     

Li2分子自旋一致激发态a3Σ+u和b3Πu的分析势能函数的从头算

使用对称性匹配簇-组态相互作用方法首次计算了Li₂分子自旋一致激发态a³Σ⁺_u和b³Π_u的离解能、平衡几何及其谐振频率。使用最小二乘法、利用Murrell-Sorbie函数形式拟合出了Li₂分子三重态的第一激发态a³Σ⁺_u 和第二激发态b³Π_u的完整势能函数，并计算了这两个态的光谱常数 (B_e, α_e, ω_e 和 ω_eχ_e) 和力常数 (f₂, f₃和f₄)。得到了Murrell-Sorbie函数形式既适用于基态、又适用于激发态的结论。将计算得到的激发态（a³Σ⁺_u和b³Π_u）的离解能、平衡几何及其谐振频率与实验结果及其它理论计算结果进行了比较。从比较的结果中可以清楚地看出，本文的计算结果在计算精度方面有很大的改进。     

SO自由基X3∑-, a1△和A''3△电子态的光谱常数

采用内收缩多参考组态相互作用(MRCI)方法计算了SO自由基X³∑^-, a¹△和A^'3△电子态的势能曲线. 采用Davidson修正避免由于MRCI方法本身的大小一致性缺陷产生的误差. 进一步考虑了相对论修正和核价相关修正对势能曲线的影响. 相对论修正是利用二阶Douglas-Kroll 哈密顿近似在cc-pV5Z基组水平进行的;同时核价相关修正是在cc-pCVDZ基组水平进行的. 为了提高计算精度,利用两点能量外推法,将各能量外推至完全极限处,得到外推后的势能曲线,再对势能曲线进行拟合,得到各种水平下三个电子态的光谱常     

Theoretical study of potential energy curves,spectroscopic constants,and radiative lifetimes of low-lying states in an SeO molecule

<正>The low-lying potential energy curves of the SeO molecule are computed by means of an ab initio multireference configuration interaction technique,taking into account relativistic(scalar plus spin-orbit coupling) effects.The spectroscopic constants ofΩstates for X~3∑~-,a~1△,b~1∑~+,A~3Π,A′~3△,and A″~3∑~+ states are obtained,and they are in good accordance with available experimental values.The Franck-Condon factors and transition dipole moments to the ground state are computed,and the natural radiative lifetimes of low-lyingΩstates are theoretically obtained. Comparisons of the natural lifetimes ofΩstates with previous experimental results and those of isovalent TeO molecule are made.     

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.     

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.     

AsH(X~3∑~-)及AsH_2(X~2B_1)自由基的分子结构与解析势能函数

运用Gaussian 03程序包中的单双迭代三重激发耦合簇理论和相关一致五重基优化了AsH_2的基态结构,并在优化结构的基础上计算了它的离解能和振动频率.结果表明:AsH_2基态的平衡构型具有C_(2v)对称性,键长R_(As-H)=0,1508 nm,键角∠HAsH=91.2231°,离解能D_e(Has-H)=2.8795 eV,振动频率ν_1(α_1)=1013.3361 cm~(-1),ν_2(α_1)=2225.1347 cm~(-1),ν_3(α_1)=2233.7565 cm~(-1).这些结果与实验值较为相符.对H_2的基态使用优选出的cc-pV6Z基组、对AsH的基态使用优选出的cc-pV5Z基组进行平衡几何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Murrell-Sorbie函数.与实验数据及其他理论结果的比较表明,本文关于AsH(X~3∑~-)自由基光谱常数(D_0,D_e,R_e,ω_e,B_e,α_e和ω_eX_e)的计算结果达到了很高的精度并最为完整.采用多体项展式理论导出了AsH_2(C_(2v),X~2B_1)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.首次报导了AsH_2(C_(2v),X~2B_1)自由基对称伸缩振动等值势能图中存在的两个对称鞍点,对应于反应AsH+H→ABH_2,势垒高度约0.1512×4.184 kJ/mol.

Abstract：

The CCSD(T) theory in combination with the cc-pV5Z basis set is used to determine the equilibrium geometry, dissociation energy and vibrational frequencies of AsH_2 (C_(2v), X~2B_1) radical. By comparison, excellent agreement can be found between the present results and the experiments. The values obtained at present are of 0.1508 ran for the equilibrium bond length R_(As-H), 91.2231° for the bond angle ∠ HASH, 2. 8795 eV for the dissociation energy D_e (HAs-H) and 1013.3361 cm~(-1), 2225.1347 cm~(-1) and 2233.7565 cm~(-1) for the vibrational frequencies ν_1(α_1), ν_2(α_1) and ν_3(α_1), respectively. The equilibrium geometry,harmonic frequency and potential energy curve of the AsH(X~3∑~-) radical are calculated at the CCSD(T)/cc-pV5Z level of theory. The ab initio results are fitted to the Murrell-Sorbie function with the least-square method. The spectroscopic parameters are in excellent agreement with the experiments. The analytic potential energy function of the AsH_2 (C_(2v), X~2 B_1) radical is derived by using the many-body expansion theory. This function correctly describes the configuration and dissociation energy of the AsH_2 (C_(2v), X~2B_1) radical. Two symmetrical saddle points have been found at (0.160 nm,0.296 nm) and (0.296 nm,0.160 nm) ,respectively. And the barrier height is equal to 0.1512×4.184 kJ/mol.     

Spectroscopic and molecular properties of 14 selected electronic states of Si2 molecule

The potential energy curves (PECs) of the X³Σ_g⁻, D³Π_u, a¹Δ_g, b¹Π_u, H′³Σ_u⁻, K³Σ_u⁻, 1³Σ_u⁺, 1³Π_g, 2³Σ_u⁺, 2³Π_g, 3³Π_g, 3³Σ_u⁺, 2³Π_u and 2³Σ_g⁻ electronic states of the Si₂ molecule are investigated using the complete active space self-consistent field (CASSCF) method followed by the valence internally contracted multireference configuration interaction (MRCI) approach with the correlation-consistent basis sets of Dunning and co-workers. The effects on the PECs by the core-valence correlation and relativistic corrections are included. The way to consider the relativistic correction is to use the third-order Douglas-Kroll Hamiltonian approximation. The core-valence correlation correction is made with the aug-cc-pCV5Z basis set. And the relativistic correction is performed at the level of cc-pV5Z basis set. To obtain more reliable results, the PECs determined by the MRCI calculations are also corrected for size-extensivity errors by means of the Davidson modification (MRCI+Q). The PECs of all these electronic states are extrapolated to the complete basis set limit by the total-energy extrapolation scheme. Using the PECs, the spectroscopic parameters are determined and compared with those reported in the literature. With these PECs determined by the MRCI+Q/CV+DK+56 calculations, the vibrational levels and inertial rotation constants of the first 20 vibrational states are evaluated and compared with the RKR data for these electronic states when the rotational quantum number J equals zero. On the whole, as expected, the most accurate spectroscopic parameters and molecular constants of the Si₂ molecule are determined by the MRCI+Q/CV+DK+56 calculations. And the spectroscopic parameters of the 1³Σ_u⁺, 1³Π_g, 2³Σ_u⁺, 2³Π_g, 3³Π_g, 3³Σ_u⁺, 2³Π_u and 2³Σ_g⁻ electronic states obtained by the MRCI+Q/CV+DK+56 calculations should be good prediction for future laboratory experiment.     

CO分子四个电子态的振转谱:两种效应修正方法的比较

基于完全活性空间自洽场方法和多参考组态相互作用（multi-reference configuration interaction method,MRCI）方法,采用MRCI+Q/CBS（TQ5）+CV+SR（方法A）和aug-cc-pwCVnZ-DK（n=T,Q,5）（方法B）方案,分别计算了包含Davidson修正（+Q）、芯-价电子关联（core-valence correlation correction,CV）效应以及标量相对论（scalar relativistic,SR）效应的CO分子的基态X¹∑⁺和激发态a³Π,a'³∑⁺和A¹Π的势能曲线.在此基础上,获得了这些电子态的振-转谱.通过与实验结果比较发现：方法A适合a'³∑⁺和A¹Π等较高激发态的振-转谱的计算,方法B更适合基态X¹∑⁺和第一激发态a³Π的振-转谱的精细计算.该研究可以为其他小分子高精度振-转谱快速计算方案选择提供参考.     

Effects on spectroscopic properties for several low-lying electronic states of CS molecule by core-valence correlation and relativistic corrections

The potential energy curves (PECs) of six low-lying electronic states (X¹Σ⁺, a³Π, a′³Σ⁺, d³Δ, e³Σ⁻ and A¹Π) of CS molecule have been investigated using the full valence complete active space self-consistent field (CASSCF) method followed by the highly accurate valence internally contracted multireference configuration interaction (MRCI) approach with large correlation-consistent basis sets. Effects on the PECs by the core-valence correlation and relativistic corrections have been taken into account. And the two corrections are performed at the level of cc-pV5Z basis set. The way to consider the relativistic corrections is to use the second-order Douglas-Kroll Hamiltonian approximation. Using the CCSD(T), MRCI and MRCI with the Davidson modification (MRCI + Q), the PECs of electronic states involved are extrapolated to the complete basis set (CBS) limit. With the PECs, the spectroscopic parameters (T_e, R_e, ω_e, ω_ex_e, ω_ey_e, α_e, β_e, γ_e and B_e) of the six low-lying electronic states are determined. These parameters are in excellent agreement with the experimental data. The complete vibrational states are computed for the six low-lying electronic states when the rotational quantum number J equals zero, and the inertial rotation constants of the first 23 vibrational states are reported, which agree favorably with the RKR data. Comparison with the measurements shows that the two-point total-energy extrapolation scheme can obviously improve the quality of spectroscopic parameters and molecular constants.     

SnO分子的X~1∑~+,a~3Π和A~1Π态的势能曲线与光谱性质

对O原子以aug-cc-pvTZ为基组,Sn原子以aug-cc-pvTZ-PP为基组,分别采用多参考组态相互作用方法(MRCI)及运用Davidson修正的多参考组态相互作用方法对SnO分子基态X~1Σ~+及两个激发态a~3Π和A~1Π态的势能曲线进行计算,进而得到了各态的平衡键长R_e,谐振频率w_2,非谐振常数ω_ex_e,转动常数B_r,垂直跃迁能T_e以及离解能D_e,通过群论原理确定了各电子状态和离解通道,计算结果表明:3个电子态有共同的离解通道,即Sn(~3p)+O(~3p);利用Level程序对势能曲线进行拟合得到的光谱数据表明,MRCI方法的计算结果与实验值符合更好;通过求解核运动的Schrodinger方程得到了J=0时这三个电子态的前30个振动态的B_v和D_v等分子常数和振动能级E。     

用能量自洽法研究部分卤化钙分子CaX (X=Br, Cl, F)的解析势能函数

采用研究解析势能函数的能量自洽法Energy Consistent Method (ECM), 研究了部分卤化钙分子CaX (X=Br, Cl, F) 的C2S+、A2和B2S+态等基态和低激发态的解析势能曲线。并与曾经常使用的Morse 势、Huxley-Murrell-Sorbie (HMS)势和基于实验的Rydberg- Klein-Rees (RKR) 数据进行了比较。结果表明,这些 ECM 势能不仅能与RKR 数据符合得很好,而且还能得到实验方法难以得到、常用的Morse 势和HMS 势函数可能会产生较大误差、但在许多研究中又非常重要的渐近区和离解区的势能数据,得到了物理性质优秀的全程解析势能。     

75As32S+和75As34S+离子的光谱常数与分子常数

采用内收缩多参考组态相互作用(MRCI)方法, 结合Dunning系列相关一致基, 分别对⁷⁵As³²S⁺和⁷⁵As³⁴S⁺离子的X³Σ^-和A¹Π电子态的势能曲线进行了计算, 进一步拟合势能曲线, 得到各电子态的光谱常数与分子常数. 首先, 采用MRCI方法结合相关一致基, aug-cc-pV5Z, 对AsS⁺离子的X³Σ^-和A¹Π 电子态进行了计算, 获得相应的势能曲线; 然后, 为进一步提高势能曲线的精度, 对其进行了三种修正计算. 采用Davidson(+Q)方法修正MRCI 方法计算过程中存在的基组大小不一致缺陷; 利用二阶Douglas-Kroll哈密顿近似, 在cc-pVQZ基组水平, 修正了相对论效应对势能曲线的影响; 利用两点能量外推法, 在aug-cc-pVQZ和aug-cc-pV5Z基组水平对各能量点的势能值进行了外推, 得到完全基组极限处的势能曲线. 最后, 利用修正(包括Davidson修正、相对论修正和基组外推)后的势能曲线, 通过Vibrot程序, 求解双原子分子核运动的径向Schrödinger方程, 并进行同位素质量识别, 得到⁷⁵As³²S⁺和⁷⁵As³⁴S⁺离子两个电子态的光谱常数(T_e, R_e, ω_e, ω_ex_e, α_e 和B_e)和分子常数(G(ϒ), B_v, D_v).