用耦合簇理论及相关一致五重基研究OH(X2H)自由基的光谱性质

利用耦合簇理论CCSD(T)和相关一致五重基aug-cc-pV5Z对OH自由基X2H态的光谱性质进行了计算,获得的De,Re和ωe分别为4.6225 ev,0.09701 nm和3743.1644 cm-1,这与实验结果非常相符.在0.06-2.45 nm的核间距范围内对OH(X2Ⅱ)进行单点能计算,并将计算结果拟合成了Murrell-Sorbie函数.利用得到的解析势能函数,首先计算了该自由基的其余3个光谱常数(ωeχe,αe和Be),其结果与实验值也很相符.接着通过求解双原子分子核运动的径向Schr(o)dinger方程,找到了J=0时OH(X2Ⅱ)的全部15个振动态.最后还计算了每一振动态的振动能级、振动经典转折点、惯性转动常数和离心畸变常数.     

OH分子基态(X~2Π)的结构与势能函数

采用密度泛函理论的B3LYP方法和二次组态相互作用(QCISD(T))方法优化计算了OH分子基态(X2Π)的平衡结构、振动频率和离解能.根据原子分子反应静力学原理,导出了OH分子基态(X2Π)的合理离解极限,采用最小二乘法拟合Murrell-Sorbie函数得到了相应的势能函数和与该基态相对应的光谱常数(Be,αe,ωe和ωeχe),计算结果与实验数据符合得相当好.     

GaH(X1Σ+)自由基的光谱常数与分子常数研究

采用内收缩多参考组态相互作用(MRCI)方法和系列相关一致基aug-cc-pVnZ对GaH (X1Σ+)自由基的光谱性质进行了研究. 通过与实验结果的比较, 发现在aug-cc-pV5Z基组、且考虑相对论修正时得到的De, Re和ωe与实验结果较为一致. 在这一基组下对GaH(X1Σ+)自由基的势能曲线进行了计算、并将计算结果拟合成了Murrell-Sorbie函数, 由此得到的光谱常数(ωeχe, αe和 Be)也与实验结果较为相符. 以得到的解析势能函数为基础, 通过求解双原子分子核运动的径向Schrödinger方程, 找到了J = 0时该自由基存在的全部27个振动态. 针对每一振动态, 还计算了它的振动能级、经典转折点、转动惯量和离心畸变常数, 文中的大部分分子常数均属首次报导.     

7Li2分子23Πu激发态的解析势能函数、振动能级及其转动惯量

使用Gaussian03程序包中的“对称性匹配簇-组态相互作用”方法、在0.13—2.0nm的核间距范围内利用6-311 G(d,p)基组对7Li2(23Πu)分子的势能曲线进行了计算,同时使用最小二乘法将计算结果拟合成了解析势能函数.利用拟合出的解析势能函数并结合Rydberg-Klein-Rees方法,计算了该态的谐振频率,进而计算了该态的其他光谱常数,分别为Te=3.6701eV,De=1.0764eV,Re=0.3000nm,ωe=285.69cm-1,ωeχe=1.8351cm-1,αe=0.00942cm-1和Be=0.5340cm-1,其中光谱常数Te,De,Re和ωe的值与文献值相符很好.以得到的解析势能函数为基础,通过求解双原子分子核运动的径向Schr dinger方程,发现J=0时7Li2(23Πu)分子存在67个振动态,求出了相应于每一振动态的振动能级、振动经典转折点及转动惯量.     

7Li2(X1∑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(X1∑g )分子的平衡核间距(Re)、谐振频率(ωe)和离解能(De)进行了计算,发现在CCSD(T)/cc-PVQZ理论水平下得到的结果(Re=0.2698 nm,ωe;346.82 cm-1和De=1.0487 eV)与实验值非常相符.在0.15-2.7 nm的核间距内对7Li2(X1∑g )分子的势能曲线进行了计算,同时使用最小二乘法将计算结果拟合成了解析势能函数.利用拟合出的解析势能函数并结合Rydberg-Klein-Rees方法,计算了光谱常数ωeXe,αe和βe,其值分别为ωeXe=2.648 cm-1αe=0.00702 cm-1和Be=0.6601 cm-1,也与实验值非常相符.以得到的解析势能函数为基础,通过求解双原子分子核运动的径向Schrodinger方程,找到了J=0时7Li2(X1∑g )分子的全部41个振动态,求出了每一振动态的振动能级、振动经典转折点及其转动惯量,其值与实验结果相符得很好.同时,利用得到的解析势能函数,还首次求得了相应于各振动态的6个离心畸变常数(Dv,Hv,Lv,Mv,Nv和Ov).     

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.     

基态O和D原子的低能弹性碰撞及OD(X2Π)自由基的准确解析势与分子常数

利用CCSD(T)理论及相关一致五重基aug-cc-pV5Z构建了OD(X2Π)自由基的相互作用势, 计算了这个自由基的光谱常数D0, De, Re, ωe, ωeχe及Be, 其值分别为4.4574,4.6225 eV,0.09702 nm, 2724.923,45.3534和10.0096 cm-1, 均与实验结果相符很好. 利用这一相互作用势, 在绝热近似下通过数值求解双原子分子核运动的径向薛定谔方程, 找到了J=0时OD(X2Π)自由基存在的全部23个振动态, 完整地求出了每一振动态的振动能级、振动经典转折点、惯性转动常数和离心畸变常数, 其值与实验结果相当一致. 在1.0×10-11-1.0×10-3 a.u.的能量范围内研究了基态O和D原子沿OD(X2Π)势能曲线的弹性碰撞, 计算了这一碰撞的总截面和各分波截面, 分析了各分波截面对总截面的不同贡献. 结果表明: 总截面的形状主要由s分波截面决定, 尽管直到l = 12的其他分波截面均有形状共振存在, 但由于其强度较弱, 大都湮没在较强的s分波截面中.     

MRCI方法研究CSe(X1∑+)自由基的光谱常数和分子常数

采用内收缩多参考组态相互作用方法在0.08-2.5 nm的核间距范围内计算了CSe(X1∑+)自由基的势能曲线.为确保势能曲线的计算精度,C原子使用较大的相关一致基aug-cc-pV5Z,Se原子使用最大的相对论赝势基augcc-pV5Z-pp.对CSe(X1∑+)自由基的势能曲线进行了拟合,并进行了同位素识别,得到了该自由基6个主要同位素分子(12C74Se,12C76Se,12C77Se,12C78Se,12C80Se和12C82Se)的光谱常数De,D0,Re,ωe,ωexe,Be和αe,均与已有的实验结果较为一致.利用CSe(X1∑+)自由基的势能曲线,通过求解双原子分子核运动的径向Schr(o)dinger方程并进行同位素识别,找到了J=0时该自由基6个主要同位素分子的全部振动态.针对每一同位素分子的每一振动态,还分别计算了其振动能级、经典转折点和惯性转动常数等分子常数.文中的大部分光谱常数和分子常数属首次报道.     

BCl分子X~1Σ~+,a~3Π和A~1Π态的光谱性质

采用Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用方法(MRCI+Q)及Dunning等的相关一致基aug-ccpV6Z计算了BCl分子X1Σ+,a3Π和A1Π态的势能曲线.利用总能量外推公式,将这3个态的总能量分别外推至完全基组极限.对势能曲线进行核价相关修正及相对论修正计算,得到了同时考虑这两种修正的外推势能曲线.拟合势能曲线得到了3个态的主要光谱常数Te,Re,ωe,ωexe,Be,αe和De等,它们与已有的实验结果较为一致.利用获得的势能曲线,通过求解双原子分子核运动的径向Schrdinger方程,找到了BCl分子X1Σ+,a3Π和A1Π态的全部振动态,并得到了相应的振动能级和惯性转动常数等分子常数.还计算了a3Π—X1Σ+和A1Π—X1Σ+的跃迁偶极矩、Franck-Condon因子,预测了若干跃迁的辐射寿命.     

OH分子基态(X2Ⅱ)的结构与势能函数

采用密度泛函理论的B3LYP方法和二次组态相互作用(QCISD(T))方法优化计算了OH分子基态(X2Ⅱ)的平衡结构、振动频率和离解能.根据原子分子反应静力学原理,导出了OH分子基态(X2Ⅱ)的合理离解极限,采用最小二乘法拟合Murrell-Sorbie函数得到了相应的势能函数和与该基态相对应的光谱常数(Be,αe,ωe和ωe xe),计算结果与实验数据符合得相当好.     

SiS低激发态势能曲线和光谱性质的全电子组态相互作用方法研究

基于全电子的相关一致极化4-ζ(aug-cc-pwCVQZ-DK)基组,采用高精度的多参考组态相互作用方法计算了SiS自由基与最低的解离极限Si(3Pg)+S(3Pg)对应的18个Λ-S电子态的势能曲线.计算中考虑了标量相对论效应以及Si(2s22p6)和S(2s22p6)内壳层电子产生的关联效应.基于计算的势能曲线,拟合出了束缚态的光谱参数,包括平衡核间距Re,绝热激发能Te,振动常数ωe和ωeχe,平衡转动常数Be;并分析了束缚态在不同键长位置处的电子组态.计算了18个Λ-S态的电偶极矩函数,阐明了电子态的组态变化对电偶极矩的影响.给出了包含b3Π和A1Π态的自旋-轨道矩阵元随核间距变化的曲线,分析了邻近的电子激发态对b3Π和A1Π态的扰动.计算了A1Π—X1Σ+和E1Σ+—X1Σ+跃迁的跃迁偶极矩和Franck-Condon因子,讨论了A1Π和E1Σ+的最低五个振动能级的辐射寿命.     

用MRCI方法研究CS+同位素离子X2Σ+和A2∏态的光谱常数与分子常数

利用内收缩多参考组态相互作用方法和价态范围内的最大相关一致基aug-cc-pV6Z,在0.05-0.60 nm的核间距范围内计算了CS+离子X2Σ+和A2∏态的势能曲线.利用CS+离子的势能曲线并在同位素质量修正的基础上,拟合出了X2Σ+和A2∏态的同位素离子12C32S+,12C34S+和12C33S+等的光谱常数.对于X2Σ+态的主要同位素离子12C32S+,其光谱常数D0,De,Re,ωe,ωeχe,αe,和Be分别为6.4694,6.5542 eV,0.14975 nm,1371.89,7.5746,0.006481和0.8616 cm-1;对于A2∏态的主要同位素离子12C32S+其D0,De,Re,ωe,ωxχe,αe和Be分别为4.8460 eV,4.9084 eV,0.16449 nm,l009.31和6.4970 cm-1,0.006110和O.7134 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CS+(X2Σ+)的全部68个振动态、CS+(A2∏)的全部80个振动态.对于每一振动态,还分别计算了它的振动能级、经典转折点、转动惯量及离心畸变常数,并进行了同位素质量修正.这些结果与已有的实验值也十分一致.这里,12C32S+和12C32S+的光谱常数以及12C32S+高振动态的分子常数属首次报道.     

AlCl分子X^1∑^+电子态的光谱性质北大核心CSCD

运用耦合簇单双取代三重微扰方法[CCSD(T)]和内收缩多参考组态相互作用方法(MRCI)结合系列相关一致基,aug-cc-pV(n+d)Z(n=D,T,Q,5,6),研究了AlCl(X1∑+)分子的光谱性质.比较了两种理论方法及不同的基组对AlCl(X1∑+)分子的光谱常数的影响.在优选的MRCI/aug-cc-pV(5+d)Z理论水平下于0.05~2.0nm核间距范围内计算了AlCl(X1∑+)分子的势能曲线.拟合势能曲线得到其光谱常数De,D0,Re,ωe,ωexe,Be和αe.它们分别为5.1942eV,5.1644eV,0.21350nm,481.67cm-1,2.1022cm-1,0.2416cm-1和0.0016cm-1.这些结果与已有的实验结果均较为相符.利用这一势能曲线,通过求解双原子分子核运动的径向Schrdinger方程,计算了AlCl分子基态的振转能级.找到了J=0时的全部182个振动态.针对每一振动态,还分别计算了其对应的振动能级、惯性转动常数和离心畸变常数等分子常数.文中的大部分分子常数属首次报导.     

GaH(X1∑+)自由基的光谱常数与分子常数研究

采用内收缩多参考组态相互作用(MRCI)方法和系列相关一致基aug-ee-pVnZ对Gall(X1∑+)自由基的光谱性质进行了研究.通过与实验结果的比较,发现在aug-ce-pV5Z基组、且考虑相对论修正时得到的De,Re和we,与实验结果较为一致.在这一基组下对GaH(X1∑+)自由基的势能曲线进行了计算、并将计算结果拟合成了Murrell-Sorbie函数,由此得到的光谱常数(weXe,ae 和Be)也与实验结果较为相符.以得到的解析势能函数为基础,通过求解双原子分子核运动的径向SchrOdinger方程,找到了J=0时该自由基存在的全部27个振动态.针对每一振动态,还计算了它的振动能级、经典转折点、转动惯量和离心畸变常数,文中的大部分分子常数均属首次报导.     

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.     

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) = 1121.1865cm-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.     

N2同位素分子X1∑g+态的光谱常数与分子常数

利用内收缩多参考组态相互作用方法争核价相关一致极化基aug-cc-pCV5Z在0.04-0.54 nm的核间距范围内计算了N2分子X1∑g+态的势能曲线.利用这一势能曲线并在同位素质量识别的基础上,拟合出了同位素分子14N2(X1∑g+),15N2(X1∑g+)和14N15N(X1∑g+)的光谱常数(D0,De,Re,ωe,ωexe,αe和Be)和无转动时的振动能级G(υ)、惯性转动常数Bυ和离心畸变常数Dυ等分子常数.这些结果与已有的实验值十分一致.     

OH分子基态（X2Π）的结构与势能函数

采用密度泛函理论的B3LYP方法和二次组态相互作用(QCISD(T))方法优化计算了OH分子基态(X²Π)的平衡结构、振动频率和离解能.根据原子分子反应静力学原理，导出了OH分子基态(X²Π)的合理离解极限，采用最小二乘法拟合Murrell-Sorbie函数得到了相应的势能函数和与该基态相对应的光谱常数(B_e，α_e，ω_e和ω_eχ_e)，计算结果与实验数据符合得相当好. 关键词： OH分子 2Π)')" href="#">基态(X²Π) 势能函数     

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.     

SiH自由基分子激发态的多参考组态相互作用计算简

运用含Davidson修正的多参考组态相互作用(MRCI+Q)方法,在def2-qzvpp基组水平上对SiH自由基分子对应最低三个离解限Si(3 P,1 D,1 S)+H(2 S)的共6个双重态X2Π,A2Δ,B2∑-,C2∑+,D2∑+,F2Π和2个四重态a4∑-,b4 P在0.1nm~0.6nm范围内进行了势能扫描计算.得出X2Π,A2Δ和a4∑-态为典型的束缚态,其离解能分别为3.17eV,0.96eV和1.49eV,平衡核间距分别为0.1523nm,0.1533nm和0.1499nm.其中B2∑-态在接近基态平衡核间距处与A2Δ态极为靠近,且在R=0.1764nm与A2Δ态发生交叉,导致SiH最主要的电子激发跃迁A2Δ-X2Π中仅主要观测到(0-0)带,这与实验结果完全一致.C2∑+和D2∑+态在R=0.1799nm处发生由于对称性相同而出现回避交叉.对于束缚态X2Π,A2Δ,D2∑+和a4∑-,数值求解核运动的径向Schrdinger方程预测出各电子态所有可能的振动能级和转动常数,进而拟合得到的光谱常数与已有的实验数据符合较好.