单氯化锶分子低激发态的光谱及跃迁特性

利用Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用(ic-MRCI+Q)方法,结合相对论有效芯赝势基(augcc-pV5Z-PP)作为Sr原子和相关一致五重基aug-cc-pV5Z为Cl原子的计算基组,优化计算了单氯化锶(Sr~(35)Cl)分子14个低激发电子态的势能曲线和跃迁偶极矩.为了获得更加精确的光谱参数,计算中同时引入核价电子相关和相对论效应修正势能曲线.利用LEVEL 8.0程序拟合修正的势能曲线,得到相应电子态的光谱常数、振动能级和分子常数等光谱性质,结果与近来的已获得的理论计算和实验值符合得较好,同时给出了Franck-Condon因子和辐射寿命等跃迁性质.这些精确的光谱跃迁特性可为进一步构建Sr~(35)Cl分子激光冷却方案提供理论支持.     

一种确定双原子分子基电子态的新方法

针对某些双原子分子基电子态与激发态势能曲线存在相交,从而引起利用从头计算确定分子基电子态时因初始输入不同而确定出的基态不同的情况,提出了一种将势能曲线计算和优化计算相结合确定基电子态的方法,并运用它确定B+2分子的基电子态.解释了文献中对于它的基电子态的计算出现不同结果的原因.     

P原子的光学模型势与核极化修正

基于SIC-X_α的较为严格的计算方法,对于Rydberg电子态的交换参数采用自洽场模型计算核极化,结果比文献[15[的计算方法要精确.另外文献[15]在计算P²³⁸U的能级跃迁时,模型还不够完善,存在着难以克服的弊端,计算结果也不可能准确.20世纪70年代初,Batty就进行强相互作用势模型的研究,经过二十几次不断探索与改进,在1997—2000年给出了光学模型势的正确形式.对Rydberg电子态的交换参数采用自洽场模型计算核极化,用以修正Batty光学模型势下的P²³⁸U能级跃迁,得到反质子原子的相应能级.结果与实验数据相当符合.连同π^-,K^-,∑^-,Ξ^-原子的情况支持了Batty光学模型势在描写核子间强相互作用的正确性,同时也表明计算核极化的方法是正确的,为反粒子原子及奇特原子的深入研究及应用提供了理论依据.     

基于多参考组态方法研究MgI分子激发态的光谱

利用Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用（ic-MRCI+Q）方法,结合相关一致全电子基aug-cc-pwCV5Z+DK作为Mg原子和相对论有效芯赝势基（aug-cc-pV5Z-PP）为I原子的计算基组,优化计算MgI分子5个低激发束缚电子态的势能曲线和偶极矩,计算中同时引入核价电子相关和相对论效应修正势能曲线.利用LEVEL8.0程序拟合修正的势能曲线,得到光谱常数、振动能级和分子常数等光谱性质,结果与近来的部分理论计算或实验值吻合得较好,提供了更多激发态的光谱性质.为进一步研究MgI分子高激发态的光谱和跃迁特性提供理论支持.     

SO分子最低两个电子态振—转谱的显关联多参考组态相互作用计算

采用显关联多参考组态相互作用(explicitly correlated multi-reference configuration interaction method,MRCI-F12)方法和相关一致基组cc-p CVQZ-F12计算了双原子分子SO的基态X~3Σ~-和第一激发态a~1?的势能曲线,研究中考虑了Davidson修正,芯-价电子关联修正和标量相对论效应.通过对这两个束缚电子态势能曲线的拟合,给出了光谱常数并与其他理论和实验结果做了比较.进一步地,获得了这两个态的振-转能级信息.本文计算结果与实验的相对误差仅在千分之一量级,对将来的实验有重要的参考价值;同时也表明MRCI-F12方法可推广到小分子体系势能面的高效、精确计算研究中.     

碘代乙烷分子光解离的自旋轨道从头计算理论研究

采用从头计算的二阶多组态准简并微扰理论和二阶自旋轨道多组态准简并微扰理论计算了碘代乙烷C2H5I分子与基态 原子和激发态 原子解离极限相关联的势能曲线。C2H5I分子的势能曲线表明除了 （ ）态外几个低激发态都为排斥态, 电子态在RC-I=0.346nm处有337cm-1的一个浅势阱。 （ ）和 (21A’, 11A’’)电子态的垂直激发能计算表明C2H5I分子的A带吸收谱的波长区间为33478cm-1 - 44150cm-1（226nm -299nm）,这与实验给出的(243nm-285nm)波长区间吻合较好。     

氦原子的超球绝热势

利用B样条技术和两粒子角函数,对氦原子的超球绝热哈密顿方程进行数值计算.获得了氦原子¹S和¹P态的超球势曲线和绝热道函数.计算结果与文献中的结果一致.文中计算方法可以处理三体系统的高角动量问题.     

同核双原子分子离子的势能研究

使用作者最近建立的研究双原子分子离子精确势能的离子能量自洽法(ECMI),对碱金属、氟、氧的同核双原子分子离子的以下电子态进行了研究:Na2 的X2∑g 态,Li2 的X2∏u态,F2 的A2Пu态,F2 的X2∏g,和O2 的A2∏u态.将获得的ECMI势能曲线与用其他理论方法得到的势能曲线进行的比较表明,ECMI得到了这些态的最好势能,而且ECMI势不仅能获得平衡核间距附近的精确势能,还能得到其他方法往往难以得到的双原子分子离子渐进区和离解区的正确势能.     

Li_2部分电子态的完全振动能谱与离解能的精确研究

本文将孙卫国等建立的精确计算双原子分子离解能的解析表达式作为分子振动能级正确收敛的重要物理判据,应用代数方法,进一步研究了重要的碱金属Li2的5个电子态的完全振动能谱和离解能,获得了这些电子态的精确振动光谱常数,同时也得到了包括接近分子离解极限在内的完全振动能谱和与实验值符合得很好的理论离解能.这些计算结果为许多需要这些电子态振动数据的研究领域提供了重要的研究数据.     

超导体表面态

用紧束缚近似研究了半无限大超导体的表面电子态,得到两支表面态,其中一支是超导体所特有的.也计算了几个原子平面的态密度,在正文中用曲线表示出来.     

K2分子23∏g—13∑u+漫射谱强度的碰撞诱导增强效应

用4415.6?CW激光线获得了5730?附近的K₂分子2³∏_g—1³∑_u⁺漫射荧光谱。实验研究了缓冲气体Ar气压强P对漫射谱峰值强度I_diff的碰撞诱导增强效应。用稳态碰撞模型描述了C¹∏_u—2³∏_g间的能量转移过程,推导出了I_diff-P函数关系,对实验数据进行了令人满意的拟合。这种拟合表明:适当变更实验装置,利用本文模型可以得到C¹∏_u—2³∏_g间的能级交叉速率和碰撞诱导转移速率。 关键词：     

CHClF2在强红外激光作用下C2*d3Пg态的形成机制

用TEACO₂激光辐照CHCIF₂分子生成电子激发态C₂^*自由基,观察到斯旺带系的六个谱带。本文根据C₂分子态位能曲线的特点,提出C₂^*d³Π_g态的形成机制。C₂是少数较特殊的分子之一,其激发态b³Σ_g^-与第一激发态a关键词：     

Absorption spectra and isotope shifts of the(2, 0),(3, 1), and(8, 5) bands of the A~2Π_u-X~2Σ_g~+ system of ~(15)N_2~+ in near infrared

The high-resolution absorption spectra of the(2, 0),(3, 1), and(8, 5) bands of the A~2Π_u–X~2Σ_g~+system of~(15) N_2~+ have been recorded by using velocity modulation spectroscopy technique in the near infrared region. The rotational constants of the X~2Σ_g~+and A~2Π_u states of~(15) N_2~+ were derived from the spectroscopic data. The isotope shifts of these bands of the A~2Π_u–X~2Σ_g~+system of~(14) N_2~+ and~(15) N_2~+ were also analyzed and discussed.     

Differential cross sections for electron impact excitation of molecular hydrogen using the momentum-space multichannel optical method

In the present work, the momentum-space multichannel optical method is employed in four-state close-coupling calculations to study the electronic excitation of H_2 molecules by electron-impact. Particularly, differential cross sections for the X~1Σ_g~+→ b~3Σ_u~+, X~1Σ_g~+→ aΣ_g~+, and X~1Σ_g~+→ c~3Π_u transitions are reported. Comparison is made with the available experimental and theoretical results.     

基于ab initio的BD~+离子激光冷却理论研究

基于相关一致基组aug-cc-pV5Z,采用内收缩多参考组态相互作用方法计算了BD~+离子两个最低解离极限B~+(~1Sg)+D(~2Sg)和B+(~3Pu)+D(~2Sg)对应的5个Λ—S态(X~2Σ~+,A~2Π,B~2Σ+,a~4Π和b~4Σ~+)的势能曲线和跃迁偶极矩.根据计算结果,求解核运动的径向薛定谔方程得到相应电子态的振-转光谱常数、Franck-Condon(F-C)因子和振动能级辐射寿命.其中A~2Π—X~2Σ~+的F-C因子(f_(00)=0.923)、辐射寿命(τ=235 ns)满足激光直接冷却的条件.因此,我们基于分子转动跃迁提出了一个可实现Doppler激光冷却的光循环方案:A~2Π_(1/2)(υ′=0)—X~2Σ+(υ′′=0,1),其中υ′=0中包含2个转动能级,υ′′=0和υ′′=1中分别包含6个和4个转动能级.根据方案,模拟了激光冷却过程中的分子布居数动力学变化过程,并计算了初速度为100 m/s的BD~+,历经5.4 ms散射1150个光子可减速到4.6 m/s、温度为13 mK.     

LiAl分子基态、激发态势能曲线和振动能级

利用单双激发多参考组态相互作用方法获得了LiAl分子基态X¹∑⁺及七个激发态a³∏, A¹∏, b³∑⁺, c³∑⁺, B¹∏, C¹∑⁺, d³∏的势能曲线, 通过势能曲线得到各态的平衡核间距R_e, 进而求得绝热激发能和垂直激发能.计算结果表明:c³∑⁺ 电子态是一个不稳定的排斥态, A¹∏态是一个较弱的束缚态, 其余6个电子态均为束缚态; b³∑⁺与 c³∑⁺态之间存在预解离现象; 8个电子态分别解离到两个通道, 即Li(²S)+Al(²P⁰)与Li(²P⁰)+Al(²P⁰). 接着将势能曲线拟合到Murrel-Sorbie解析势能函数形式, 据此获得各态的光谱数据:基态X¹∑⁺的平衡键长为0.2863 nm, 谐振频率为316 cm^-1, 解离能D_e为1.03 eV, 激发态a³∏, A¹∏, b³∑⁺, c³∑⁺, B¹∏, C¹∑⁺, d³∏的垂直激发能依次为0.27, 0.83, 1.18, 1.14, 1.62, 1.81, 2.00 eV; 解离能依次为1.03, 0.82, 0.26, 排斥态, 1.54, 1.10, 0.93 eV, 相应谐振频率 ω_e为339, 237, 394, 排斥态, 429, 192, 178 cm^-1. 通过求解核运动的薛定谔方程找到了J=0时 LiAl分子7个束缚电子态的振动能级和转动惯量. 关键词： LiAl 光谱常数 势能曲线 振动能级     

用节点变分的代数方法研究双原子体系的完全振动能谱和离解能

对于使用实验数据作为原数据进行的数值计算, 由于实验误差的普遍存在, 在数值计算过程中可能存在对实验误差的放大效应, 使得微小的实验误差对数值计算的结果产生明显影响. 因此本文通过在AM (algebraic method) 方法中加入用以抵消实验误差的微小变分项δE, 从而将AM改进为节点变分的代数方法VAM (variational algebraic method). 该方法具有更广泛的适用范围, 尤其对处理那些实验数据较少、 误差较大、 已知的实验振动能级远离体系离解能的双原子体系效果明显. 本文利用VAM方法研究了AM方法难以处理的5¹Π_u⁷Li₂, (6d)¹Δ_g Na₂, (7d)¹Δ_gNa₂ 和5¹∑⁺ NaK 等不同碱金属双原子分子的完全振动能谱与离解能, 不但得到了与实验数据精确相符的理论结果, 还正确地预言了许多由于实验条件与技术原因而未能测得的物理数据. 充分表明了VAM 方法的可行性与正确性. 此处对数值误差的分析和物理思考对其他精确的数值计算 或数值模拟研究也有积极的参考意义.     

关于93Mo中21/2+晕阱的来源(英文)

本研究通过壳模型计算研究了N=51的同中子素91Zr、93Mo和95Ru中高自旋晕态21/2+的同核异能态现象。计算发现,低角动量的p_1/2轨道上的质子是仅在93Mo中存在21/2+晕阱的主要原因。同时,本工作还研究了N=52的同中子素92Zr、94Mo和96Ru中10₁+-12₁+能级结构的系统性,发现94Mo中的10₁+-12₁+能级间隙相对最小,考虑到与93Mo的17/2₁+-21/2₁+能级相似的组态,这一结果为93Mo中出现21/2+晕阱提供了补充性的论证。Isomerism of the high-spin yrast 21/2+ states of the N=51 isotones 91Zr, 93Mo and 95Ru has been investigated using the shell model calculations. It is found that the low-j πp_1/2 is responsible for the only yrast trap in 93Mo. In addition, the relatively smaller 10₁+-12₁+ level spacing in 94Mo has been found by investigating the systematics of the 10₁+-12₁+ level structures in the N=52 isotones 92Zr, 94Mo and 96Ru. This result provides a supplementary argument to the origin of the 21/2+ yrast trap in 93Mo from the viewpoint of the similarity between the configurations of 10₁+-12₁+ states in 94Mo and those of 17/2₁+-21/2₁+ states in 93Mo.     

Cl2+离子R支跃迁光谱的理论研究

从双原子分子能级的物理表达式出发进行多次微分,建立了预测双原子分子体系R支高振转跃迁谱线的新解析公式. 使用新解析公式预测双原子体系R支高阶跃迁谱线的数据时,最多只需15条精确的实验跃迁谱线和该跃迁带中对应的上下 振动态的转动光谱常数B′_v 和 B″_v.将该解析公式用于预测Cl₂⁺ 离子 A²∏_u---X²∏_g跃迁系(3,7)带和(4,8)带的跃迁谱线,不仅精确的重复了实验给出的较低阶的跃迁光谱数据值, 而且正确预言了所研究体系中缺失的振转跃迁谱线,尤其是高阶的跃迁谱线数据.     

O_2分子B~3Σ_u~-态势能曲线的从头计算

B~3Σ_u~-态是O_2的最强的三重跃迁(B~3Σ_u~-←XΣ_g~-)Schumann-Runge(SR)带的上态,SR吸收带在保护地球、阻止紫外辐射等方面起着关键作用.SR连续带的光解离是平流层O原子及O_3的主要来源,掌握详细准确的O_2分子的电子态势能曲线,有助于对这些光谱现象的深入理解.本文通过MOLPRO软件,采用包含Davison修正的内收缩的多参考组态相互作用(ic MRCI+Q)方法,对O2的B~3Σ_u~-态的势能曲线进行了计算,采用的多参考组态函数来自完全活性空间自洽场计算.首先,采用共价组态构成多参考组态,对和B~3Σ_u~-态对称性相同的四个态进行了态平均计算,发现B3Σ_u~-态不存在双势阱结构,文献(Spectrochimica Acta Part A:Molecular and Biomolecular Spectroscopy 2014 124 216)中双势阱的产生是根的振荡(root flipping)造成的,即B~3Σ_u~-态的势能曲线在核间距约为0.2 nm处跳变到能量相近的23?态的势能曲线上.本文中的态平均计算避免了这种根的振荡.接着,采用完全活性空间组态相互作用的方法计算B~3Σ_u~-态的势能曲线,通过改变活性空间的轨道组成,发现带有2π_u轨道电子布居的里德伯组态对B~3Σ_u~-态的束缚态的特征的出现是必不可少的.最后,通过将2π_u轨道加入到活性空间中,实现将相关的里德伯组态加入到多参考组态,对B~3Σ_u~-态的势能曲线进行了icMRCI+Q计算,得到相较于以往的理论计算与实验值更加相近的势能曲线以及光谱常数.本文探讨里德伯组态贡献的过程为如何确定多参考组态相互作用计算中的参考组态、提高理论计算的准确度提供了可以借鉴的途径.