PdH、YH体系的结构与氢化反应的平衡压力

用相对论有效原子实势(RECP/SDD)和密度泛函(B3LYP)方法对PdH、YH体系的结构进行了优化,同时用Murrell-Sorbie函数导出PdH、YH分子的势能函数和光谱常数;得到PdH分子的基态为X2∑+,RPdH=0.154 1 nm,离解能De=2.511 eV,谐振频率ωe=2 019.458 9 cm-1;YH分子的基态为X1∑+,RYH=0.191 9 nm,离解能De=4.308 eV,谐振频率ωe=1 497.531 2 cm-1;并得到一键长为0.200 3nm,De=3.488 eV,ωe=1 309.318 2 cm-1的YH分子激发态.并根据以分子总能量中的振动能Ev代替固态能量,以电子和振动熵SEv代替固态熵的近似方法,计算了不同温度下Pd、Y与H2、D2、T2反应的一氢化物热力学函数△Hθ、△Gθ、△Sθ及氢化反应平衡压力,导出了与温度的依赖关系,结果表明:PdH(S)的生成焓为32.05kJ·md-1,与实验值37.30kJ·mol-1接近,YH(S)的生成焓为70.21 kJ·mol-1.     

SiO2分子的基态(X1A1)结构与分析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了SiO2分子的电子态及其离解极限,采用B3P86方法,在6-311G**水平上,优化出SiO2基态分子稳定构型为单重态的C2V构型,其平衡核间距Re=RSi-O=0.1587 nm,∠OSiO=111.2°,能量为-440.4392 a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率v(B2)=945.4cm-1,弯曲振动频率v(A1)=273.5 cm-1和反对称伸缩振动频率v(A1)=1362.9cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态SiO2分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了SiO2(C2V)平衡结构.     

BeH2((X)1∑+g)与H2S((X)1A1)分子的结构与解析势能函数

运用单双取代二次组态相关(QCISD)方法,在6-311++G(3df,3pd)基组水平上,对BeH2和H2S分子的结构进行了优化计算,得到基态BeH2分子的稳定结构为D∞h构型,电子态为为(X)1∑g+,平衡核间距RBeH=0.13268nm,RHH=0.26536 nm,键角∠HBeH=180.0°、离解能De=6.283383 eV和基态振动频率v1,v2,v3;同样方法得到了基态H2S分子的稳定结构为C2v构型,电子态为(X)1A1,得到了平衡核间距RHS=0.13357 nm,RHH=0.193155nm,键角∠HSH=92.6166°,离解能De=11.45901 eV和基态振动频率v1,v2,v3;用多体项展式理论推导了基态BeH2和H2S分子的解析势能函数,其等值势能图准确再现了基态BeH2和H2S分子的结构特征及其势阱深度与位置.     

用耦合簇理论及相关一致五重基研究SiH2(X1A1)自由基的解析势能函数

运用单双迭代三重激发耦合簇理论和相关一致五重基对SiH2的基态结构进行了优化,并在优化结构的基础上进行了离解能和振动频率的计算.结果表明:SiH2的基态为C2v结构,平衡核间距RSi-H=0.15163 nm,H-Si-H键的键角α=92.363°,离解能De(HSi-H)=3.2735 eV,频率ν1(a1)=1020.0095 cm -1,ν2(a1)=2074.8742cm-1,ν3(a1)=2076.4762cm-1.这些结果与实验值均较为相符.对H2的基态使用优选出的cc-pV6Z基组、对SiH的基态使用优选出的aug-cc-pV5Z基组进行几何构型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解析的Murrell-Sorbie函数.与实验结果及其他理论计算结果的比较表明,本文关于SiH自由基光谱常数(De,Re,ωe,Be,αe和ωeχe)的计算结果达到了很高的精度.采用多体项展式理论导出了SiH2(C2v,X1A1)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.同时还给出了SiH2(C2v,X1A1)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SiH+H→SiH2反应,势垒高度为0.5084 eV.     

用耦合簇理论及相关一致五重基研究H2S(C2v,X1A′)的解析势函数

运用CCSD(T)理论和相关一致五重基对基态H2S分子进行了结构优化以及离解能和频率的计算.得到的结果是:该分子的基态为C2v结构,平衡核间距RS-H =0.13374 nm,键角∠HSH=92.3837°,离解能D0(H-SH)=3.8999 eV,频率υ1(a1)=1121.1865 cm-1,υ2(a1)=2727.5121 cm-1,υ3(a1)=2742.8342 cm-1.这些结果与实验结果均较为相符.对H2(X1Σ+g)分子使用cc-pV6Z、对SH(X2Π)自由基使用aug-cc-pV5Z基组进行几何优化和谐振频率的计算并进行单点能扫描,且将单点能扫描结果拟合成了解析的Murrell-Sorbie函数.与实验结果及其它理论结果的比较表明,本文关于SH(X2Π)自由基光谱常数(De,Re,ωe,Be,αe和ωeχe)的计算结果达到了较高的精度.采用多体项展式理论导出了H2S(C2v,X1A′)分子的解析势能函数,其等值势能图准确再现了该分子的离解能和平衡结构特征.报导了H2S(C2v,X1A′)分子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SH+H→SH2,势垒高度为0.1680×4.184 kJ/mol.     

BH2和AlH2分子的结构及其解析势能函数

运用二次组态相关(QCISD)方法, 分别选用6-311++G(3df,3pd)和D95(3df,3pd)基组,对BH2和AlH2分子的结构进行了优化计算,得到BH2分子的稳态结构为C2v构型,电子态为2A1、平衡核间距RBH=0.1187nm、键角∠HBH=128.791°、离解能De=3.65eV、基态振动频率ν1(a1)=1020.103cm-1,ν2(a1)=2598.144cm-1,ν3(b2)=2759.304cm-1 .AlH2分子的稳态结构也为C2v构型,电子态为2A1、平衡核间距RAlH=0.1592nm、键角∠HAlH=118.095°、离解能De=2.27eV、基态振动频率ν1(a1)=780.81cm-1,ν2(a1)=1880.81cm-1,ν3(b2)=1910.46cm-1 .采用多体项展式理论推导了基态BH2和AlH2分子的解析势能函数,其等值势能图准确再现了BH2和AlH2分子的结构特征及其势阱深度与位置.分析讨论势能面的静态特征时得到BH+H→BH2反应中存在鞍点,活化能为150.204kJ/mol;AlH+H→AlH2反应中也存在鞍点,活化能为54.8064kJ/mol.     

SeN_2自由基解析势能函数的耦合簇理论研究

利用单双迭代耦合簇理论CCSD结合相关一致四重基组cc-pVQZ对SeN2基态的平衡结构和谐振频率进行了优化计算.计算结果表明:基态SeN2自由基分子稳定态为C2v构型,基态电子组态为X1A1,平衡核间距RSe-N=0.1691 nm,RN-N=0.1970 nm,αN-Se-N=71.289?,离解能De=4.78 eV.基态简正振动频率分别为:ν1=326.9288 cm-1,ν2=808.0161 cm-1以及ν3=948.3430 cm-1.对SeN基态和N2基态采用上述相同方法进行几何构型与谐振频率的计算并进行单点能扫描,使用Murrell-Sorbie函数进行最小二乘拟合得到其势能函数和光谱常数,通过和其他理论值以及实验值做比较,显示本文的计算工作达到了很高的精度.应用多体项展式理论导出了基态SeN2的全空间解析势能函数,其势能函数等值势能图准确再现了SeN2分子的结构特征和能量变化.     

基态TiH2分子的结构与分析势能函数

用密度泛函理论的B3lyp方法,Ti原子采用相对论有效实势(LanL2DZ)收缩价基函数,氢原子采用6-311 g**全电子基函数,对TiH2体系的结构进行优化计算.得到TiH2分子最稳态为C2v构型,电子状态为(C2v(X)3A2),平衡核间距,RTi-H=0.1789 nm,键角∠HTiH =123.365°,离解能:De=5.54216 eV.基态简正振动频υ(A1)=485.4150 cm-1,υ(B2)=1507.6533 cm-1,υ(A1)=1580.2361 cm-1.由微观过程的可逆性原理分析了分子的可能离解极限,并用多体项展式理论方法分别导出基态TiH2分子的势能函数,其等值势能面图准确地再现了TiH2分子的结构特征和离解能.由此讨论了TiH2分子反应的势能面静态特征.     

Si_3分子基态(X~1A_1)的结构与分析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导Si分子的电子态及其离解极限,在B3P86/CC-PVTZ水平上,对Si3分子基态进行优化计算,得出Si3基态的单重态能量最低,其稳定构性为的C2V构型,平衡核间距Re=0.2176nm、∠213=79.7°,能量为-869.2057a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率ν(B2)=547.6446cm-1,弯曲振动频率ν(A1)=185.6100cm-1和反对称伸缩振动频率ν(A1)=559.6090cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态Si3分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了Si3(C2V)平衡结构.     

用耦合簇方法及相关一致基研究PH2(X2B1)自由基的解析势能函数

利用耦合簇方法和Dunning等提出的系列相关一致基对PH2自由基的基态结构进行优化,并使用优选出的cc-pV5Z基组对其进行频率计算.结果表明,平衡核间距RP-H=0.14185 nm,键角αHPH=91.8624°,离解能De(HP-H)=3.483 eV,对称伸缩振动频率ν1(a1)=2399.9781cm-1,弯曲振动频率ν2(a1)=1128.4213 cm-1,反对称伸缩振动频率ν3(b2)=2407.8374 cm-1.在此基础上采用多体项展式理论导出了PH2自由基的解析势能函数,其等值势能图准确再现了PH2自由基分子的平衡结构特征和动力学特征.     

CO2在Pd表面吸附的热力学

 用密度泛函方法和相对论有效原子实势,分别对PdCO₂,PdCO和PdH的基态几何构型进行优化, 得到PdCO₂分子基态为Cs构型, Pd与CO2分子在同一平面, 键长PdC为0.203 0 nm, CO为0.118 3 nm, CO′为0.121 0 nm, 键角∠OCO′为154.215°,电子状态为1A′; PdCO分子基态电子状态为1+, 键长PdC为0.183 4 nm, CO为0.114 0 nm, 键角∠PdCO为180°; PdH分子基态为2∑, 键长PdH为0.152 6 nm。根据电子-振动近似理论计算了不同温度下金属Pd 与CO₂,CO及H2分子反应的生成热力学函数, 导出了反应平衡压力随温度的变化关系。分析认为杂质CO₂气体引起Pd合金膜中毒可能是由于CO₂分子吸附在Pd膜表面,形成Pd的CO₂化合物后,再自发分解为PdO和CO,而使Pd表面出现O和CO中毒所致。     

PuH2分子的分析势能函数研究

在相对论有效原子实势近似下,用B3LYP密度泛函方法计算优化出PuH2分子基态的结构参数,离解能和力常数。采用多体展式方法,导出PuH2分子基态(X7A1)的分析势能函数,获得的势能面正确地复现出PuH2分子的平衡结构特征。     

Superconducting tunneling in PdH

Tunneling measurements have been made on superconducting PdH films. The measured2Δ₀/kT_c ratio was 3.80 ± 0.15 meV. Structure was found in the tunneling density of states at an energy of 48 ± 2 meV, approximately the energy of optic phonons in PdH.     

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.     

Coulomb screening in superconducting PdH

Summary It is pointed out that the electron pairs stability in superconducting PdH (D) requires a superscreening of the proton (deuteron) Coulomb potential. This superscreening is evaluated and discussed. It is conjectured that it can have the effect of producing detectable DD nuclear fusion events in superconducting PdD. Due to the relevance of its scientific content, this paper has been given priority by the Journal Direction.     

BH分子势能函数研究

应用SAC(Symmetry Adapted Cluster)/SAC-CI(Configuration Interaction)方法,采用cc-pVDZ基组,分别对BH分子X1∑ 、B1∑ 和C′1Δ电子态进行了单点扫描计算.在此基础上,拟合得到了基态和C′1Δ态的Murrell-Sorbie函数形式的解析势能函数,同时也计算了这两个电子态的光谱项常数和力常数,并与实验和其它理论结果进行了比较.最后也对具有双极小值的B1∑ 态势能函数进行了简单研究,给出了一些有用的量化信息.     

单三重混合态Na2(A1∑+u,ν=8～b''3Ⅱ0u,ν=14)和Na碰撞传能的干涉相位角的计角

文章详细介绍了单三重混合态同核双原子分子Na2(A1∑+u,ν=8～b'3Ⅱ0u,ν=14)和Na碰撞传能的干涉相位角的理论计算方法.并且采用了两种不同的相互作用势(一种是长程吸引相互作用势,另一种是Lennard-Jones相互作用势),进行了具体的数值计算.在实验温度750 K下,计算积分干涉相位角,与实验值相差很小.干涉相位角的大小表明混合态体系碰撞传能中的量子干涉效应是不容忽视的.最后,分析了干涉相位角随着不同参数的变化关系,发现Na2 Na体系中,干涉相位角随各参数变化而变化,但变化不大.     

Theoretical study of the structure and analytic potential energy function for the ground state of the PO₂ molecule

In this paper, the energy, equilibrium geometry, and harmonic frequency of the ground electronic state of PO2 are computed using the B3LYP, B3P86, CCSD(T), and QCISD(T) methods in conjunction with the 6-311++G(3df, 3pd) and cc-pVTZ basis sets. A comparison between the computational results and the experimental values indicates that the B3P86/6-311++G(3df, 3pd) method can give better energy calculation results for the PO 2 molecule. It is shown that the ground state of the PO2 molecule has C2v symmetry and its ground electronic state is X2 A1 . The equilibrium parameters of the structure are R P O = 0.1465 nm, ∠OPO = 134.96°, and the dissociation energy is Ed = 19.218 eV. The bent vibrational frequency ν 1 = 386 cm-1 , symmetric stretching frequency ν 2 = 1095 cm-1 , and asymmetric stretching frequency ν 3 = 1333 cm-1 are obtained. On the basis of atomic and molecular reaction statics, a reasonable dissociation limit for the ground state of the PO2 molecule is determined. Then the analytic potential energy function of the PO2 molecule is derived using many-body expansion theory. The potential curves correctly reproduce the configurations and the dissociation energy for the PO2 molecule.     

Superconductivity in PdH,PdD and PdAgD systems

The possible mechanisms of superconductivity in PdH(D) and PdAgH(D) systems which have been studied by Buckel and Stritzker are discussed. Especially we examine the possible participation of the optical phonon modes in the electron-phonon coupling and their importance for the observed opposite isotope effect in these systems.