分子结电学特性的理论研究

在第一性原理的基础上，对共扼分子2-氨基-5-硝基-1，4-二乙炔基-4’，-苯硫醇基苯(2-amino-5-nitro-1,4-diethyny-4’-benzenethiol-benzene)与金表面形成的分子结的电学特性进行了理论研究.利用密度泛函理论计算了该分子及扩展分子的电子结构；讨论了分子与金表面的相互作用，定量地确定了耦合常数，求出了电子的迁移强度；利用弹性散射格林函数法研究了该分子结的伏—安特性.计算结果表明，当外加偏压小于0.9V时分子结存在电流禁区，随着偏压升高，分子结的电导出现平台特 关键词： 化学吸附 分子结 分子电子学     

电场对分子线电子结构的影响

从第一性原理出发,利用密度泛函理论计算了分子2-氨基-5-硝基-1,4-二乙炔基-4-苯硫醇基苯与金原子团形成的分子线的电子结构,从轨道、能级及吸附电子三个方面讨论了电场对分子线电子结构的影响.该工作将有利于未来纳米电子学器件的设计.     

分子线的伏-安特性研究

利用密度泛函理论计算了共扼分子2-氨基-5-硝基-1, 4-二乙炔基-4′-苯硫醇基苯的电子结构, 并利用弹性散射格林函数方法研究了该分子与金表面形成的分子线的伏-安特性. 该工作将有利于未来分子电子学器件的设计.     

电场对分子线电荷密度的影响

本文以分子2-氨基5-硝基-1,4-二乙炔基-4'-苯硫醇基苯为研究对象,该分子通过硫氢官能团化学吸附于两金表面构成一分子线.从第一性原理出发利用密度泛函理论优化了该分子体系的几何结构,计算了分子线的电子结构.外加电场将影响分子的电子结构,从而进一步影响电子在分子线内的输运,本文主要对不同电场下分子线的电荷密度分布进行了讨论与计算.该工作将有利于未来分子电子学器件的设计.     

分子线电子输运特性的第一性原理研究

从第一性原理出发 ,利用密度泛函理论研究了SH -C8H16-SH分子和金表面的相互作用 ,并利用分子前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该相互作用能常数 ,然后 ,利用弹性散射格林函数方法研究了该分子与金表面形成的分子线的伏 安特性 .研究结果表明 ,当含有硫氢官能团的有机分子化学吸附于金表面时 ,硫原子将与金原子形成以共价键为主的混和键 ,此时 ,扩展的分子轨道使分子线的电导呈现出欧姆特性 ,而对于局域的分子轨道 ,电子的输运只能通过隧道效应来实现 .对分子线伏 安特性的计算结果显示 ,在零偏压附近 ,存在一个电流禁区 ,随着偏压的增加 ,分子线的电导呈现出平台特征 .     

分子和金表面相互作用的第一性原理研究

硫氢官能团可以很强地吸附于金表面上,从而可作为连接体用于纳米电子学中的分子器件.从第一性原理出发利用密度泛函理论研究了4,4′二巯基联苯分子和金表面的相互作用,并利用了前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该相互作用能常数.计算结果表明,当含有硫氢官能团的有机分子化学吸附于金表面时,硫原子将与金原子形成以共价键为主的混和键,此时一些分子轨道扩展于金原子和有机分子中,这些轨道为分子结中电子的输运提供了通道,从而可使分子线的电导呈现出欧姆特性.而其他分子轨道具有局域性,此时电子的输运只能通过隧道效应来实现. 关键词： 化学吸附 分子线 分子电子学     

1,8-二巯基芘分子电学特性的理论研究

在第一性原理的基础上 ,对 1,8 二巯基芘分子的电学特性进行了理论研究 .采用了 3个Au原子构成的团簇来模拟Au表面 .首先利用密度泛函理论计算了 1,8 二巯基芘分子的电子结构及其和Au表面的相互作用 ,再利用前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该分子和Au表面的相互作用能常数 .最后利用弹性散射格林函数法研究了该分子结的伏 安特性 .计算结果表明 ,分子中的硫原子和Au原子形成很强的共价键 .当外加偏压小于 1V时分子结存在电流禁区 ,随着偏压升高 ,分子结的电导出现平台结构 .分子结的电导特性和其电子结构密切相关 ,扩展分子轨道为电荷的迁移提供了通道 ,而局域轨道对电流贡献很小     

分子和金表面相互作用的DFT和HF研究之比较

从第一性原理出发,分别利用密度泛函理论和哈特利-福克方法优化了4 ,4-二巯基联苯分子的几何结构,计算了电子结构,讨论了分子与金表面的相互作用.结果表明,在描述分子的电子结构以及分子与金表面的相互作用时,密度泛函理论可以给出更好的结果.     

一种新型双共轭链分子非线性光学性质的理论研究

对实验室合成的双共轭链分子1,4-二(4-二乙胺基苯乙烯基)-2-［4-(N-甲基-N-羟乙基)氨基-4′-硝基偶氮苯］-5-己烷氧基苯(BSBAB)及合成它的单共轭链分子的单光子和双光子吸收特性在从头计算的基础上利用密度泛函理论进行了研究.分子BSBAB的优化结构显示，组成该分子的横链和纵链除了保持各自的共轭面外，几近相互垂直.因此，分子BSBAB较好地继承了两个单共轭链分子的光学特性.计算结果表明，在低能量范围内，分子BSBAB具有三个双光子吸收峰，分别来自于两个单共轭链分子以及两者的耦合作用.从理论上证明了双共轭链分子BSBAB是一种具有宽带强双光子吸收的分子材料.理论结果和实验结果符合得较好.在HF水平上的响应函数方法进一步证实了有限态求和方法计算结果的可靠性.还给出了电荷转移态的电荷迁移过程. 关键词： 双光子吸收 双共轭链有机分子 非线性光学     

1,4-苯二硫醇的表面增强拉曼光谱和激发态的密度泛函理论研究

利用密度泛函理论(density functional theory,DFT)在B3LYP/6-311+g(d)(C,H,S)和Lanl2dz(Ag、Au)基组下对1,4-苯二硫醇分子及其复合物进行了结构优化和频率计算,得到了分子及其复合物稳定的化学构型和拉曼光谱。优化后的1,4-苯二硫醇分子的S—H键和苯环所在平面夹角为20.2°,分子非平面结构。模拟了金银团簇在苯硫醇分子表面的吸附行为,得到了金团簇和银团簇在分子表面的吸附方式,即,金团簇以接近平行的方向吸附于苯硫酚分子的表面而银团簇则以几乎垂直的方向吸附于分子表面。此外,还分析了静态极化率数值变化和自然键轨道(natural bond orbital,NBO)布局分析得到的电荷分布对拉曼光谱的强度变化的影响。复合物1,4-BDT-Au2,1,4-BDT-Ag2和三明治结构的Ag2-1,4-BDT-Au2拉曼光谱谱峰强度与静态极化率数值变化有很好的吻合。采用含时密度泛函理论(time dependent density functional theory,TDDFT)对Ag2-1,4-BDT-Au2复合物进行了激发态的分析计算,通过模拟吸收光谱和计算轨道跃迁单激发态,分析计算了三明治结构的电荷转移激发态,利用可视化的电荷转移,研究了表面增强拉曼(surface enhanced Raman scattering,SERS)化学增强机理。     

Extracting Structure Parameters of Dimers for Molecular Tunneling Ionization Model

We determine structure parameters of the highest occupied molecular orbital(HOMO)of 27 dimers for the molecular tunneling ionization(so called MO-ADK)model of Tong et al.[Phys.Rev.A 66(2002)033402].The molecular wave functions with correct asymptotic behavior are obtained by solving the time-independent Schr(o|¨)dinger equation with B-spline functions and molecular potentials which are numerically created using the density functional theory.We examine the alignment-dependent tunneling ionization probabilities from MO-ADK model for several molecules by comparing with the molecular strong-field approximation(MO-SFA)calculations.We show the molecular PerelomovPopov-Terent'ev(MO-PPT)can successfully give the laser wavelength dependence of ionization rates(or probabilities).Based on the MO-PPT model,two diatomic molecules having valence orbital with antibonding systems(i.e.,Cl_2,Ne_2)show strong ionization suppression when compared with their corresponding closest companion atoms.     

Assessment of delocalized and localized molecular orbitals through electron momentum spectroscopy

Recently, there was a hot controversy about the concept of localized orbitals, which was triggered by Grushow＇s work titled ＂Is it time to retire the hybrid atomic orbital？＂ [J. Chem. Educ. 88, 860 （2011）]. To clarify the issue, we assess the delocalized and localized molecular orbitals from an experimental view using electron momentum spectroscopy. The delocalized and localized molecular orbitals based on various theoretical models for CH4, NH3, and H20 are compared with the experimental momentum distributions. Our results show that the delocalized molecular orbitals rather than the localized ones can give a direct interpretation of the experimental （e, 2e） results.     

First High-Resolution Raman Spectrum and Analysis of the ν5 Bending Fundamental of SF6

The high-resolution Raman spectrum of the Q, R, and S branches of the ν₅ bending fundamental of SF₆ has been recorded at a temperature of 195 K (dry ice) and a pressure of 39 mbar. This is the first study ever performed of a ν₅ band of an XY₆ molecule. It has been analyzed thanks to the HTDS software (http://www.u-bourgogne.fr/LPUB/shTDS.html) developed in Dijon. This contribution should be of help in understanding the role hot bands in the strong absorbing ν₃ region.     

Oddball Y（4140） as the molecular cousin of Y（3930）

In my talk,we present the dynamical study of Y（4140） and Y（3930） under the D＊s D＊s and D＊ D＊ molecular assignments respectively.The importance to theoretically and experimentally study their open-charm decay,hidden-charm decay,radiative decay and double-photon decay is proposed combing with the theoretical calculation of the decay behavior of Y（4140） and Y（3930）.According to the recent new experimental progress made by Belle,we further indicate the reasonability of molecular explanation to Y（4140）.Another event cluster around 4270 MeV in the J/ψφ invariant mass spectrum of B → KJ/ψφ can provide us more hints to reveal the creation mechanism of molecular structure in B meson decay,which will be helpful to clarify the underlying structure of Y（4140） and Y（3930）.     

Sieving of H2 and D2 Through End-to-End Nanotubes

We study the quantum molecular sieving of H₂ and D₂ through two nanotubes placed end-to-end. An analytic treatment, assuming that the particles have classical motion along the axis of the nanotube and are confined in a potential well in the radial direction, is considered. Using this idealistic model, and under certain conditions, it is found that this device can act as a complete sieve, allowing chemically pure deuterium to be isolated from an isotope mixture. We also consider a more realistic model of two carbon nanotubes and carry out molecular dynamics simulations using a Feynman-Hibbs potential to model the quantum effects on the dynamics of H₂ and D₂. Sieving is also observed in this case, but is caused by a different process.