Study of the excitation properties of the Si3O2 cluster under an external electric field

The structure of the Si₃O_x (x=2, 3) cluster is investigated; we find that the geometry of Si₃O₂ is similar to that of Si₃O₃ except for the oxygen-deficient defect structure (Si-Si band) which exists only in the Si₃O₂ cluster. It is known that oxygen-deficient defects are used to explain visible luminescence (especially blue, purple and ultraviolet light) from silicon-based materials, which are directly bound up with the excited states of the molecules. Therefore the excitation properties of the two clusters are also studied. Our results show that the absorption spectrum of Si₃O₂ is concentrated in the visible light region. In contrast, the absorption spectrum of Si₃O₃ is mainly located in the ultraviolet light region. The calculations are perfectly consistent with experimental data and also support the theory of oxygen-deficient defects.     

IBr分子含时波包的理论探究

本文主要对IBr分子的飞秒含时光电子能谱进行了模拟计算.运用含时量子波包方法,对不同延迟时间的光电子能谱进行模拟计算与理论分析.应用波包和光诱导势理论,对光电子能谱共同的两峰系特征及多峰现象给予合理解释.光电子能谱的峰值随延迟时间的增加而递减现象,是由于波包在势能面上因分子解离发散,使整个波包在势能曲线上的振荡递减造成的.研究表明：波包的传播是一个能量减弱的过程;跃迁过程中不同电离通道之间的竞争,也对能谱存在一定的影响.     

OH,OCl,HOCl(~1A′)的从头算与势能曲线

采用Gassian09程序包中的多种方法对OH,OCl,HOCl分子的基态结构进行优化计算,优选出QCISD/6-311G（2df）,B3P86/6-31 1+G（2df）方法分别对OH（X²∏）,OCl（X²∏）分子进行计算,得到平衡核间距R_OH=0.09696nm,R_OCl=0.1569 nm,谐振频率w（OH）=3745.37 cm^-1,e（OCl）=892.046 cm^-1,与实验结果非常符合.用Murrell-Sorbie势能函数对OH和OCl分子的扫描势能点进行拟合,其扫描点都与四参数Murrell-Sorbie函数拟合曲线符合得很好.优选出QCISD（T）/D95（df,pd）方法对HOCl分子进行计算,得到基态为X¹A’,键长R_OH=0.0966 nm,键角∠HOCl=102.3°,谐振频率w₁（a₁）=738.69 cm^-1,w₂（b2）=1260.25 cm^-1,离解能D_e=2.24 eV.通过比较发现这些结果与实验值符合得很好,并优于文献报道的结果.随后计算出了力常数,在此基础上,推导出HOCl分子的多体展式势能函数.报道了HOCl分子对称伸缩振动势能图中在H+OCl→HOCl反应通道上有一鞍点,H原子需要越过1.74 eV的能垒才能生成HOCl的稳定结构,在Cl+OH→HOCl通道上不存在明显势垒,容易形成稳定的HOCl分子.     

从头计算研究1-甲基-次黄嘌呤的电离能

采用从头计算B3LYP/Aug-cc-pVDZ方法研究了1-甲基-次黄嘌呤最稳定的六种可变异构体. 两种异构体N7H 和N9H有着相当的能量,远比其它异构体稳定. 理论计算了各种可变异构体的转动常数和偶极矩. 运用电子传播子理论P3近似方法计算稳定异构体外价壳层轨道的电离能,计算结果与光电子能谱实验结果符合较好. 根据异构体的相对能量以及理论模拟电离能谱和实验光电子能谱之间的比较,说明在气相光电子能谱实验中至少存在两种可变异构体.     

一种被动式单波长实时测温系统的优化设计

基于Kirchhoff定律,利用一面反射镜,设计了一种可同时测量发射率及温度的单波长实时测温系统.从系统的测温灵敏度、相对测温灵敏度、探测器的温度分辨力及系统的测温标准差与波长的关系出发,并结合大气对红外辐射的透射特性,优化了系统的工作波长; 从系统的抗反射辐射能力与波长带宽的关系出发,并结合探测器的最小可探测光功率要求,优化了系统的波长带宽.实验结果表明,当λ=0.80 μm、Δλ=20 nm时,在测温范围600~2 500℃内,系统的测温不确定度优于0.3%.     

温度和加热时间对大气环境中纯铁光谱发射率的影响

纯铁的光谱发射率受温度的影响很大,尤其是在大气环境中,由于温度升高加剧了表面的氧化,导致其光谱发射率发生了"无规律"变化。基于基尔霍夫定理,利用研制的反射法光谱发射率测量装置对纯铁1.55μm波长的光谱发射率进行了系统的研究,探讨了温度、加热时间等因素对纯铁光谱发射率的影响。研究结果表明:纯铁的光谱发射率随着温度的升高而增大,并且在一定的温度下出现了峰值和谷值,通过分析有氧化层时金属的发射率模型,解释了这种现象的发生。恒温长时间测量结果表明,在不同的温度下,加热时间对光谱发射率的影响不同。研究结果将进一步丰富纯铁的光谱发射率数据,并为其光谱发射率在大气环境中的应用提供了实验依据。     

BP+基态和激发态的势能曲线和光谱性质的研究

本文利用量子化学中的多参考组态相互作用方法(MRCI), 在aug-cc-pVQZ级别计算了在环境科学中具有重要作用的离子BP⁺. 得到了对应三个离解极限B⁺(¹S_g)+P(⁴S_u), B⁺(¹S_g)+P(²D_u)以及B⁺(¹S_g)+P(²P_u)的6个Λ-S态势能曲线. 在计算中还考虑了Davidson修正(+Q)和标量相对论效应, 用以提高计算精度. 通过分析Λ-S态的电子结构, 确认了电子态的多组态特性. 计算中首次纳入了旋轨耦合效应, 获得了由BP⁺离子的6个Λ-S态分裂出的10个Ω 态的势能曲线. 计算得到的势能曲线表明相同对称性的Ω 态的势能曲线存在着明显的避免交叉. 在得到的Λ-S态和Ω 态的势能曲线的基础上, 运用LEVEL8.0程序通过求解核径向的Schrödinger 方程, 得到了相应的Λ-S态和Ω 态的光谱常数T_e, R_e, ω_e, ω_eχ_e, B_e和D_e, 其中基态X⁴∑^-的光谱常数与已有的理论值符合的非常好, 文中其他电子态的光谱常数均为首次报道. 关键词： 多参考组态相互作用方法(MRCI) 势能曲线 光谱常数 旋轨耦合效应     

外场作用下蒽分子的激发特性研究

蒽(anthracene)具有良好的热稳定性以及较高的荧光量子产率的优点, 是最早用于研究有机发光器件(organic light-emitting device, OLED)的材料之一. 在本文中, 主要利用量子化学方法研究了不同外电场对蒽分子激发特性的影响规律. 首先采用密度泛函理论(density functional theory, DFT)在6-311G(d, p)基组水平上对蒽分子基态结构进行优化, 基于稳定基态结构, 利用含时密度泛函(time-dependent density functional theory, TDDFT)以及同一基组水平, 计算出蒽分子的前十个激发态的激发能、跃迁偶极矩、振子强度和紫外吸收光谱等数据. 然后以密度泛函B3P86方法优化出的不同外电场下蒽分子基态结构为基础, 使用TDDFT方法研究了不同外电场对蒽分子前线轨道能级和激发特性的影响规律. 结果显示, 无场时蒽分子在紫外区域234.50 nm处有一个较强的吸收峰, 对应基态电子跃迁至第5激发态吸收光子波长; 在外电场作用下, 蒽分子电子由基态跃迁到激发态的各项光谱参数均有显著变化, 加场后蒽分子的吸收光谱发生了红移, 由紫外波段移向了紫外–可见光波段, 与实验值相符合. 分子前线轨道的计算结果也表明蒽分子的最高占据轨道(highest occupied molecular orbital, HOMO)和最低未占据轨道(lowest unoccupied molecular orbital, LUMO)能量差值在不同电场下存在差异. 关键词： 蒽 外电场 激发特性     

Ba原子与溴代烷烃反应产物转动取向的动力学研究

本文应用准三体模型及扩展的LEPS势能面 (PES)、准经典轨线和CPOAM模型计算了Ba+RBr(R=CH3,C2H5,C3J7,C4H9,n-C5H11)→BaBr+R反应体系产物 BaBr的转动取向,结果表明产物BaBr的转动取向随碰撞能的增加越趋强烈,随烷基的增大而减弱.     

中高能电子被甲烷及氯代甲烷散射的总截面

利用可加性规则，使用HartreeFock波函数，采用由束缚原子概念修正过的复光学势（由静 电势、交换势、修正极化势及吸收势这四部分组成），在较大的能量(30—5000eV)范围内对 电子被甲烷及氯代甲烷（CH₄，CCl₄，CHCl₃，CH₂Cl₂和CH ₃Cl）散射的总截面进行了计算，且将计算结果与实验结果及其他理论计算 结果进行 了比较.结果表明，利用被束缚原子概念修正过的复光学势及可加性规则进行计算，所得结 果的精度要比利用未被束缚原子概念修正的复光学势及可加性规则进行计算得到的结果好很 多.因此，在复光学势中采用束缚原子概念可提高电子被分子散射的总截面的计算准确度. 关键词： 电子散射 可加性规则 束缚原子 总截面