Density Functional Study on Relative Energies, Structures, and Bonding of Low-lying Electronic States of Lutetium Dimer

用密度泛函理论方法研究了镥二聚体(Lu₂)低能量电子态的性质,计算了电子态相对能量、平衡键长、振动频率以及基态解离能,考察了密度泛函性质、相对论有效势种类以及Hartree-Fock交换作用大小对计算结果的影响．结果表明,无论采用何种密度泛函和相对论有效势,体系的基态都为三重态,与其他一些基于分子轨道理论的从头计算方法得到的结论是一致的．另外,与分子轨道从头计算结果以及实验结果比较发现,采用杂化密度泛函理论和Stuttgart小核有效势计算得到的结果总体吻合最好．最后,特别分析研究了B3LYP计算中Hartree-Fock交换作用大小对基态键长和基态解离能的影响,发现随着交换作用的增大,键长增长,解离能减小,这是由于5d轨道杂化导致的共价成键作用减弱造成的．     

亚稳分子O~2(b^1∑^+~g)猝灭反应研究

在流动余辉装置中,利用镍金属表面催化氧原子复合的方法,产生了高浓度的亚稳态O~2(b^1∑^+~g)。采用准一级近似的方法,测定了O~2(b^1∑^+~g)被15种分子猝灭的速率常数,其大小在10^-12～10^-14cm^3·molecule^-1·s^-1数量级范围内,用电子－振动(E-V)能量转移模型分析了各种分子猝灭反应的机理,结果表明猝灭速率常数的大小与试剂分子中的C----H,N---H以及O-----H键的数目密切相关;同时,我们的结果也表明,分子的其它特性将对O~2(b)的猝灭反应也起着重要的作用。     

亚稳分子O~2(b^1∑^+~g)猝灭反应研究

在流动余辉装置中,利用镍金属表面催化氧原子复合的方法,产生了高浓度的亚稳态O~2(b^1∑^+~g)。采用准一级近似的方法,测定了O~2(b^1∑^+~g)被15种分子猝灭的速率常数,其大小在10^-12～10^-14cm^3·molecule^-1·s^-1数量级范围内,用电子－振动(E-V)能量转移模型分析了各种分子猝灭反应的机理,结果表明猝灭速率常数的大小与试剂分子中的C----H,N---H以及O-----H键的数目密切相关;同时,我们的结果也表明,分子的其它特性将对O~2(b)的猝灭反应也起着重要的作用。     

大气氧谱带的实验研究

利用流动余辉装置,首次报道了金属镍表面催化基态氧原子O（^3P）复合从而获得大气氧谱带O2（b1∑g^+→X^3∑g^-）的（0,0）电子跃迁光谱。并且对反应管壁去激活O2（b1∑g^+）的动力学过程进行了分析,间接证实了O2（b1∑g^+)的浓度在反应管中非稳态的变化过程。最后对O2(b1∑g^+)的形成机理进行了简单的讨论。     

大气氧谱带的实验研究

利用流动余辉装置，首次报道了金属镍表面催化基态氧原子O(3P)复合从而获得大气氧谱带O2 （b1Σg+→X3Σg-）的(0,0)电子跃迁光谱。并且对反应管壁去激活O2 (b1Σg+)的动力学过程进行了分析，间接证实了O2 (b1Σg+)的浓度在反应管中是非稳态的变化过程。最后对O2 (b1Σg+)的形成机理进行了简单的讨论。     

室温下1.3μm附近CO2的高灵敏度半导体激光吸收光谱

用DFB（分布反馈）半导体激光器结合波长调制吸收光谱技术观测了CO2在1.31μm附近的泛频吸收光谱，并获得的相应的光谱参数（如：谱线位置，谱线强度以及自加宽系数），同时发现了15条弱的新谱线。在665 Pa压力下，本实验可探测的最弱谱线是2.25163′10-27 cm-1/(molecule×cm-2)，相应的吸收是3.88′10-8。     

NaF晶体中电荷补偿掺杂Ce^3＋离子光谱性质的从头算

用从头算研究NaF晶体中Ce^3＋占据Na＋格位时的光谱性质,电荷补偿由占据格位第一配位壳层的两个氟原子被氧取代 （OF＇） 或第二配位壳层的两个Na空位（Na＇） 来提供. 首先采用基于DFT的超单胞模型方法优化了Ce^3＋的局域结构,并构造以Ce为中心的镶嵌团簇,对其进行基于波函数理论的CASSCF/CASPT2/RASSI-SO计算,获得Ce^3＋的4f1和5d1组态分裂能级能量. 通过将4f→5d跃迁能量计算值与低温实验激发光谱比较,发现实验观测到的最低4f→5d跃迁谱带（390 nm）来自于两个最近邻OF＇补偿的Ce^3＋离子,并不是文献中的两个次近邻VNa＇ 补偿的Ce^3＋. 最后从5d1组态能级重心位移和晶场分裂两方面分析了由两个最近邻OF＇取代造成最低4f→5d 跃迁红移约8000 cm-1的原因.     

Ar(3P0,2)与H2O传能反应生成OH自由基的机理和初生态转动分布

利用流动余辉技术研究了亚稳态Ar(3P0,2)与H2O碰撞传能反应生成OH自由基的动力学过程,测定了产物的转动态分布,并讨论了OH自由基在实验条件下的转动驰豫情况。     

NaF晶体中电荷补偿掺杂Ce3+离子光谱性质的从头算

用从头算研究NaF晶体中Ce³⁺占据Na⁺格位时的光谱性质,电荷补偿由占据格位第一配位壳层的两个氟原子被氧取代 (O_F^') 或第二配位壳层的两个Na空位(_Na^') 来提供. 首先采用基于DFT的超单胞模型方法优化了Ce³⁺的局域结构,并构造以Ce为中心的镶嵌团簇,对其进行基于波函数理论的CASSCF/CASPT2/RASSI-SO计算,获得Ce³⁺的4f¹和5d¹组态分裂能级能量. 通过将4f→5d跃迁能量计算值与低温实验激发光谱比较,发现实验观测到的最低4f→5d跃迁谱带(390 nm)来自于两个最近邻O_F^'补偿的Ce³⁺离子,并不是文献中的两个次近邻V_Na^' 补偿的Ce³⁺. 最后从5d¹组态能级重心位移和晶场分裂两方面分析了由两个最近邻O_F^'取代造成最低4f→5d 跃迁红移约8000 cm^-1的原因.     

Ca3Sc2Si3O12:Ce3+的第一性原理研究

对Ca₃Sc₂Si₃O₁₂:Ce³⁺共掺杂N^3-、Sc³⁺、Mn²⁺、Mg²⁺和Na⁺进行第一性原理计算,研究不同的电荷补偿对发光中心Ce³⁺的影响．首先利用密度泛函理论构建超晶胞模型对Ce³⁺周围的局部结构进行了优化,然后通过CASSCF/CASPT2 RASSI-SO计算得到Ce³⁺的4f→5d跃迁能量．计算数据与实验光谱相吻合．实验光谱中的一个未知峰值理论分析确认是Sc³⁺替代Si⁴⁺导致的．