ZnH~(n±)(n=0,1,2)双原子分子离子光谱与分析势能函数研究

用密度泛函B3LYP/6-311++g(d,p)方法对ZnH~(n+)(n=0,1,2)分子离子的势能函数及光谱常数进行了分析,结果表明0价和±1价分子离子都能稳定存在而±2价离子有亚稳定态存在,其基态电子态分别为~2∑(ZnH),~1∑(ZnH~+),~1∑(ZnH~-),~2∑(ZnH~(2+)),~2∑(ZnH~(2-)),其中±2价离子的势能函数曲线明显呈"火山口"型,属于亚稳态分子离子,用八参数Murrell-Sorbie势拟合±2价亚稳态双原子分子离子势能函数得到的拟合曲线与势能扫描点符合得非常好,而四参数Murrell-Sorbie势对±2价离子的拟合与势能扫描点有较大的差距.     

Von±(n=0,1,2)的势能函数与光谱常数研究

用密度泛函B3LYP/6-311++G(d,p)方法和相对论有效实势(Lanl2dz基组)对Von±(n=0,1,2)分子离子的势能函数及光谱常数进行了分析.结果表明它们都能稳定存在,其基态电子状态分别是:4Σ(VO2-),3Σ(VO-),4Σ(VO),3Σ(VO+)和2Σ(VO2+).其中VO2-和VO2+的势能函数曲线呈"火山口"型, 属于亚稳态分子离子.用七参数Murell-Sorbie势拟合VO2-和VO2+分子亚稳态双原子分子离子势能函数,发现其拟合曲线与势能函数曲线符合得很好.同时,讨论了电荷对势能函数和能级的影响.     

电荷对Cu2n±(n=0,1,2)分子离子的势能函数和能级的影响

用密度泛函B3LYP /LANL2DZ方法对Cu2n±(n=0,1,2)分子离子进行理论研究.结果表明:Cu2,Cu+2,Cu-2,Cu22-能稳定存在,基电子状态分别是:1Σg+(Cu2),2Σg(Cu2+),2Σu(Cu-2),1Σg(Cu22-),Cu-2和Cu22-的势能函数呈明显的‘火山态' 型.导出了相应的分子离子的解析势能函数、光谱数据和力常数,而Cu22+不能稳定存在;同时讨论了电荷对势能函数和能级的影响.     

VOn±(n=0,1,2)的势能函数与光谱常数研究

用密度泛函B3LYP/6-311++G(d,p)方法和相对论有效实势(Lanl2dz基组)对VO^n±(n=0,1,2)分子离子的势能函数及光谱常数进行了分析. 结果表明它们都能稳定存在, 其基态电子状态分别是:⁴Σ(VO^2-), ³Σ(VO^-), ⁴Σ(VO), ³Σ(VO⁺)和²Σ(VO²⁺). 其中VO^2-和VO²⁺的势能函数曲线呈“火山口”型, 属于亚稳态分子离子. 用七参数Murell-Sorbie势拟合VO^2-和VO²⁺分子亚稳态双原子分子离子势能函数, 发现其拟合曲线与势能函数曲线符合得很好. 同时,讨论了电荷对势能函数和能级的影响. 关键词： 分子离子 密度泛函理论 势能函数 能级     

用能量自洽法研究双原子分子离子XY+的五阶解析势能函数

将用于研究双原子分子离子XY⁺解析势能函数的能量自洽法(energy consistent method for ion XY⁺,ECMI)从三阶推广到五阶,并将双原子分子离子XY⁺的三阶解析势能函数ECMI(3)推广为五阶的解析势能函数ECMI(5),研究CO⁺的B²Σ⁺态和SO⁺的b⁴Σ^-态的解析势能函数.结果表明,CO⁺的B²Σ⁺态和SO⁺的b⁴Σ^-态的新解析势能函数ECMI(5)势与基于实验的RKR数据符合得很好,优于常用的中性双原子分子势能函数Morse势、HMS势和双原子分子离子XY⁺的ECMI(3)势在这两个离子状态下的表现.不仅如此,ECMI势给出了对原子分子碰撞等诸多研究非常重要的正确理解极限和全程势能数据.     

基态SiH~+分子离子光谱常数与振动能级研究

首先根据群论及原子分子反应静力学的相关知识,推导了SiH+分子离子基态X1Σ+的电子态和合理的离解极限。然后采用Gaussian 09程序包中优选出的QCISD(T)方法结合cc-pVQZ基组,对SiH+分子离子基态结构进行了优化计算。运用相同方法对SiH+分子离子基态进行了单点势能扫描,分别采用9参数Murrell-Sorbie函数及Murrell-Sorbie+c6函数进行了非线性最小二乘拟合,首次得到了SiH+分子离子基态的势能函数和相应的光谱常数ωe,ωexe,Be,αe。计算结果表明,利用9参数Murrell-Sorbie函数计算所得的光谱常数与实验光谱数据吻合得更好,相对误差分别为0.13%,3.07%,0.38%,5.25%以及0.52%,这些数据均说明9参数Murrell-Sorbie势能函数能更好地描述SiH+分子离子基态的性质,拟合所得势能曲线准确地再现了其离解能和平衡结构特征。通过求解双原子分子核运动的径向薛定谔方程,首次报道了SiH+分子离子基态在J=0时的振动能级、转动惯量和六个离心畸变常数。为实验上找到对应的跃迁提供了理论依据。     

用能量自洽法研究双原子分子离子XY+的势能函数

基于能量变分思想,建立了双原子分子离子XY+势能函数的新解析形式--ECMI势.该势函数中的离子库仑作用势包含了各级高阶修正,变分可调且收敛迅速.本文用这种新的解析势能函数和离子的能量自洽法(Energy-consistent-method for ion, ECMI)研究了双原子分子离子CO+基态X2Σ+态的势能函数.结果表明,新的解析势能函数ECMI势更加适合用来描述双原子分子离子XY+的全程势能行为.     

HF~+离子在旋轨耦合作用下电子态的特性

采用多组态准简并微扰理论对旋轨耦合作用下HF+离子的基态X2Πi和第一激发态A2Σ+的性质进行了研究,得到了电子态X2Π3/2和2Π1/2的垂直跃迁能v[2Π1/2(v=0)→X2Π3/2(v=0)]=285.176 cm-1,以及电子态X2Π3/2和2Π1/2的势能曲线;采用Murrell-Sorbie函数和最小二乘法拟合得到了这两个分裂电子态的解析势能函数;并在此基础上推导出了电子态X2Π3/2,2Π1/2和A2Σ+的光谱常数,而且首次给出了分裂电子态X2Π3/2和2Π1/2的解析势能函数和光谱数据.     

基态Se2x（x=0,-1，+1,+2）分子离子的势能函数与垂直电离势

用原子分子反应静力学原理推导出了Se2x(x=0,+1,-1,+2)分子离子的基态电子状态及其离解极限.在6-311G**水平基础上,用B3LYP方法计算了Se2x(x=0,-1,+1,+2)分子离子的基态电子状态的平衡几何Re和离解能De及谐振频率;并在计算出来的一系列单点能基础上,用正规方程组拟合Murrell-Sorbie(M-S)势能函数,得到相应态的解析势能函数,由此计算对应的光谱参数和力学性质;计算了Se2+、Se22+的垂直电离势;计算表明Se2x(x=0,+1,-1,+2)分子离子是可稳定存在的.     

普适性双原子分子解析势能函数的研究

提出了一种构造解析势能函数的新方法,由此得到了一种既适用于中性双原子分子又适用于带电双原子分子离子的解析势能函数。本文用八种基本类型的双原子分子——同核中性基态双原子分子Na₂-X1Σ+_g,同核中性激发态双原子分子C₂-A1Π_u,同核带电基态双原子分子离子He+₂-X2Σ+_u,同核带电激发态双原子分子离子N+₂-B2Σ+_u,异核中性基态双原子分子NaLi-X1Σ+_g,异核中性激发态双原子分子BH-B1Σ+,异核带电基态双原子分子离子(BC)--X3Π,异核带电激发态双原子分子离子(CS)+-A2Π等共21个算例对势能函数进行了验证并与RKR (Rydberg-Klein-Rees)实验数据进行了比较,计算结果与RKR数据符合很好。     

PS(X~2Π_r)基态势能函数与光谱常数研究

根据群论及原子分子反应静力学的有关原理,推导了PS基态分子电子态及其合理的离解极限.采用Gaussian 03软件中的密度泛函理论B3LYP和B3P86结合6-311++G(3df,3pd)、6-311++G、6-311G(3df,3pd)、cc-p VTZ和D95基组,对PS分子基态平衡结构和谐振频率进行了计算.通过比较计算结果,发现B3P86方法结合cc-p VTZ基组计算所得结果与实验值最接近.在该水平下对PS分子的基态进行了单点势能扫描计算,利用正规方程组拟合三参数的Murrell-Sorbie函数和修正的Murrell-Sorbie+C6函数,得到了基态PS分子完整的势能函数与相应的光谱常数ωe、ωexe、Be和αe的值.计算结果表明,利用三参数的Murrell-Sorbie函数计算所得的光谱常数与实验数据吻合得更好.     

电荷对Cu2n±(n=0,1,2)分子离子的势能函数和能级的影响

用密度泛函B3LYP /LANL2DZ方法对Cu₂^n±(n=0,1,2)分子离子进行理论研究.结果表明：Cu₂，Cu⁺₂，Cu^-₂，Cu₂^2-能稳定存在，基电子状态分别是：¹Σg^＋（Cu₂），²Σg（Cu_{2关键词： 分子离子 密度泛函 势能函数 能级}     

转动传能中的量子干涉--干涉角和转动量子数的关系

沙国河等人在CO(A1∏(v=0)~e3∑-(v=1))体系与He,Ne和Ar碰撞诱导转动传能中首次观测到了量子干涉效应,并测量了干涉度。从理论上进一步研究原子-双原子分子体系碰撞诱导转动传能中量子干涉效应与转动量子数以及能量间隔的关系是十分必要的。我们考虑长程相互作用势,应用一级玻恩近似和直线轨迹近似,分别计算了CO(A1∏(v=0)~e3∑-(v=1))体系和He,Ne,Ar碰撞诱导转动传能中不同转动量子数以及不同能量间隔下的干涉角,得到了干涉角随转动量子数和能量间隔的变化趋势。这些结果对设计、分析这种类型的实验有一定的指导意义。     

镁原子里德堡能级的计算

依据最弱受约束电子势模型理论,计算了镁原子1s22s22p63snp 3P2,1,0(n=3～50) 和1s22s22p63sns 3S1 (n=4～50)里德堡系列的能级和量子亏损. 计算结果与已有的33个实验数据符合得很好,预言了136个能级的位置.     

BH分子X1∑+和B1∑+态的理论研究

本文应用 Gaussian03 程序包中提供的完全活性空间自洽场 (CASSCF) 方法,采用标准基组 6-311++G(3d,2p) 对 BH 分子X1∑+和B1∑+态势能曲线进行了单点能计算.在此基础上,利用相关理论将计算结果拟合到 Murrell-Sorbie函数得到了与各电子态相对应的光谱常数和力常数,并将计算结果与实验和其他理论结果进行了比较.同时,我们还利用光谱常数与力常数以及 Murrell-Sorbie函数之间的关系计算了与实验光谱数据相对应的力常数和 Murrell-Sorbie 函数,并与CASSCF结果进行了比较得出了一些有价值的结论.最后,对于具有双极小值的B1∑+态给出了更精确的定量的信息.     

多参考组态相互作用方法计算研究XOn(X=S,Cl；n=0,±1)的解析势能函数和光谱常数

采用从头计算的多参考组态相互作用方法和含扩散基的3个基组aug-cc-PVXZ (X=D,T,Q) 计算了SO和ClO分子及其分子离子的势能曲线，确定了平衡几何结构、离解能，并采用Feller拟合递推方法得到了基函数为无穷大计算水平值. 确定了SO^－，ClO⁺，ClO^-分子离子的基态. 通过Murrell-Sorbie势能函数和最小二乘法拟合得到了解析势能函数. 基于所得的势能函数，通过解核运动的薛定谔方程得到振 关键词： 多参考组态相互作用 势能曲线 解析势能函数 光谱常数     

基态Li_n(n=2,3)结构与完全解析势能函数

使用Gaussian03程序包,采用全电子单双取代耦合簇(CCSD(full))方法,选择基组6-311+g(2df),对Li2分子的基态进行优化计算,采用十一参量Murrell-Sorbie函数,运用最小二乘法拟合得到Li2分子基态解析势能函数,给出与实验值符合很好的光谱常数;使用同样的方法和基组,对Li3分子的基态结构进行优化计算,得到Li3分子基态平衡结构.采用多体项展式法,利用Li3分子平衡结构C2v的几何参数、力常数和离解能,以及七个线性系数Ci(i=1,2,3,4,5,6,7)与两个非线性系数的函数关系,进行非线性优化拟合得到两个非线性系数,进而得到七个线性系数,得到Li3分子基态完全解析势能函数.势能面静态特征表明,该势能函数再现了Li3分子基态全部平衡结构特征.     

应用CASSCF方法精确计算OH分子A~2∑~+态势能曲线

应用Gaussian03程序包中提供的完全活性空间自洽场(CASSCF)方法,采用多种标准基组对OH分子A~2∑~+态的几何结构进行了优化和势能曲线计算、并将计算结果拟合成了解析的Murrell-Sorbie函数.利用得到的解析势能函数进一步计算了该态的光谱常数,并与实验结果进行了比较.此外,本文还给出了一种新的活性空间的选择方法.     

PuNO分子结构与势能函数

本文运用密度泛函理论的B3LYP方法, 对钚原子应用LANL2DZ收缩价基函数, 氮、氧原子采用AUG-cc-pVTZ基函数, 分别对PuN, PuO, NO和PuNO体系进行了结构优化, 得到PuNO分子最稳构型为C_∞v (Pu-N-O), 电子态为⁶Σ^- (基态), 平衡核间距R_ON=0.12257 nm, R_NPu=0.22951 nm, 离解能D_e=8.10537 eV. 同时优化得到PuNO 分子存在两种亚稳态平衡构型分别为C_∞v (Pu-O-N), ⁶Σ^- (电子态)和C_s (O-Pu-N), A" (电子态), 以及分子体系相应的力学常数等. 拟合出PuN, PuO 和NO 分子的Murrell-Sorbie势能函数, 并使用多体项展式理论得到了PuNO分子的分析势能函数, 其等值势能图准确再现了PuNO分子最稳态构型及两个亚稳态构型的离解能和结构特性, 由此讨论了该分子体系的势能面静态特征.     

LiH，LiO和LiOH的分析势能函数与分子反应动力学

基于相对论有效原子实势（RECP）和密度泛函（B3LYP/SDD）方法，优化得到了LiH，LiO和LiOH的分子结构；研究得到了LiH和LiO的Murrell-Sorbie分析势能函数以及LiOH的多体项展式分析势能函数，由势能函数导出了LiH，LiO和LiOH的离解能，分别为2.722eV，3.592eV和9.085eV，与实验值基本一致.在分析势能函数基础上，用准经典分子散射理论方法，研究了LiH与O的分子反应动力学.结果表明，碰撞反应是一个无阈能反应，即较低的初始平动能更有利于反应产物的形成，主要生 关键词： LiH LiOH 势能函数 分子反应动力学