S2O分子的局域势能面和振动光谱的解析

用MRCISD和MRPT2计算了S2O分子的局域势能面，对计算点完成了力场多项式拟合和振动组态相互作用的计算.然后，对其基态(1A′)和激发态(1A′)的振动模式和振动光谱进行分析.通过调节力常数，势能面得到进一步改进.与已有的实验能谱数据进行比较，基态与激发态的均方差分别为3852cm-1和644cm-1. 关键词： S2O 势能面 能谱 MRCISD MRPT2     

Ne-HCN体系v_3正则模下红外谱的理论研究

本文采用单双迭代耦合簇理论CCSD(T)方法,采用扩展的相关一致基组aug-cc-p VQZ以及中心键函数(3s3p2d2f1g),对Ne-HCN体系三维势能面和对应于HCN反对称伸缩振动(v_3正则模)下的红外谱进行了理论研究.在保持HCN分子质心不变的情况下,通过将对应不同正则坐标Q_3值的七个二维势能面进行六阶多项式插值可以得到Ne-HCN体系三维势能面.在振动绝热近似下,利用三维势V(Qi3,R,θ)计算得到体系基态v_3=0和第一激发态v_3=1两个振动平均势并用其计算了对应的振动能级.每个绝热势均有两个极小值分别对应于线性(全局极小)和近T型构型(局域极小).基态的全局极小值位于R=8.04 a0,阱深为-60.99 cm-1,第一激发态的全局极小值位于R=8.08 a0,阱深为-59.94 cm-1.在HCN分子v_3模式下,计算得到了104条红外谱线,并对该模式下的红外光谱常数进行预测.     

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.     

PdH、PdH2分子的结构与势能函数

用相对论有效原子实势(SDD)和密度泛函(B3LYP)方法对PdH和PdH2体系的结构进行了优化,计算表明:PdH分子的几何构型为C∞v,其基态为X2∑+态,键长R=0.154 11 nm,离解能为De=2.511 0eV,谐振频率ωe=2 156.226 9 cm-1,并拟合得到Murrell-Sorbie势能函数;PdH2分子稳态为C2y构型,电子组态为1A1,平衡核间距RPdH=0.151 73 nm,键角∠HPdH=72.373 3°,基态简正振动频率:对称伸缩振动频率v1(b2)=2 104.369 6 cm-1、弯曲振动频率v2(a1)=528.742 6 cm-1、反对称伸缩振动频率v3(a1)=2 208.649 0 cm-1,离解能De=5.318 56 eV.在此基础上,用Murrell-Sorbie函数和多体展式理论导出PdH(C∞v,X2∑+)、PdH2(C2v,1A1)分子的解析势能函数.其等值势能面图准确地再现了PdH2分子的结构特征和离解能,由此讨论了Pd+H2分子反应的势能面静态特征.     

六参数高精度双原子分子解析势能函数

提出一种构造解析势能函数的新方法,得到一种六参数解析势能函数,该势能函数适用于多种基本类型的双原子分子.用同核中性基态双原子分子Li2-X1Σg+、Na2-X1Σg+,异核带电基态双原子分子离子(BC)--X3∏,异核中性激发态双原子分子PbS-A1Σ+、BaO-A1Σ,异核带电激发态双原子分子离子(CS)+-A2∏,同核中性激发态双原子分子K2-B1∏u,同核带电激发态双原子分子离子N2+-B2Σu+等共36个算例对该势能函数进行验证,计算结果与RKR(Rydberg-Klein-Rees)数据或振动能谱实验数据高精度符合.同时发现,在分子振动能谱计算精度方面,该势能函数总体上优于Murrell-Sorbie势能函数.     

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.     

NiH2分子的结构及其势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了NiH2分子基态的电子态及其离解极限,在MP2/6-311G水平上,优化出NiH2(3Δg)分子稳定构型为D∞h,其平衡核间距Re=0.157 3 nm、∠HNiH=180.00°,同时计算出振动频率:对称伸缩振动频率ν1=2 000 cm-1,弯曲振动频率ν2=721 cm-1和反对称伸缩振动频率ν3=1 875 cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态NiH2分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确地再现了NiH2(D∞h)平衡结构.     

S2O激发态(C1A'')振动光谱及势能面的一种代数研究

利用代数方法研究了非对称弯曲三原子分子S2O分子处于C1A'电子态的能谱及其稳定构型下的势能面,通过对30条光谱数据的拟和得到的rms误差为2.40 cm-1.结果表明,利用此代数Hamiltonian很好的实现了能级再现,它预测了振动总量子数达到20的全部振动能级,同时我们计算了分子的解离能与力常数.通过与实验值比较证明了这种方法在计算这类分子的有效性.     

用耦合簇理论及相关一致基研究NH2自由基的解析势能函数

运用CCSD(T)理论和Dunning等的系列相关一致基对NH2分子的基态结构进行了优化, 并使用优选出的cc-pV5Z基组对其进行了频率计算. 得到的结果是: 平衡核间距RNH= 0.10247 nm, 键角∠HNH = 102.947°, 离解能De = 4.2845 eV, 振动频率ν1(a1) = 1546.0342 cm-1, ν2(a1) = 3379.5543 cm-1和ν3(b2) = 3474.4784 cm-1. 对NH及H2分子, 使用优选出的cc-pV6Z基组对其基态的几何构型与谐振频率进行了计算并进行了单点能扫描, 且将扫描结果拟合成了解析的Murrell-Sorbie函数. 采用多体项展式理论导出了NH2分子的解析势能函数, 其等值势能图准确再现了NH2分子的离解能和结构特征. 报导了NH2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NH+H→NH2, 势垒高度约为0.1378×4.184 kJ/mol.     

基于最新势能面的C(~1D)+H_2反应的环聚合分子动力学研究（英文）

本文利用环聚合分子动力学方法对C(~1D)+H_2反应开展了详细的理论研究.计算中使用了最近构建的Zhang-Ma-Bian(ZMB)从头算势能面,该势能面对锥形交叉附近区域以及范德华区域均有精确的描述.环聚合分子动力学计算得到的热反应速率常数与最新实验值吻合很好.与前人计算结果比较,发现在?~1A'电子基态的ZMB-a势能面上获得的反应速率常数远大于前人构建的RKHS势能面上的结果,这是由于ZMB势能面上的范德华鞍具有与之前势能面上的范德华阱完全不同的动态学作用,表明环聚合分子动力学方法能够处理范德华作用引起的势能面拓扑结构所导致的动态学效应.本文还揭示了b~1A"电子激发态ZMB-b势能面以及量子效应对反应的重要性.