中性和阳离子丁酮团簇的结构及稳定性的理论研究

使用密度泛函B3LYP方法,在6-31G*和6-311+G**基组水平上计算中性和阳离子丁酮团簇(CH_3COC_2H_5)_n和(CH_3COC_2H_5)_n~+(n 7)的稳定结构,并比较不同尺寸团簇之间的相对稳定性.中性和阳离子丁酮团簇的结构具有相似性:n=3—7时,组成团簇的丁酮的平均几何参数基本相同,单环结构最稳定;随着团簇尺寸的增加,双环结构的稳定性逐渐上升.通过平均结合能、一阶差分能、HOMO-LUMO能隙等计算分析可知:在所研究的各种尺寸团簇中,(CH_3COC_2H_5)_3是最稳定的中性团簇,与实验中的最强峰对应;(CH_3COC_2H_5)_4~+是最稳定的阳离子团簇.通过电离能计算得到丁酮分子的垂直电离能为9.535 eV与实验值相符,同时证明中性和阳离子丁酮二元团簇的结构变化较大.研究结果为实验中丁酮团簇碎片离子的形成机理提供一定的理论依据,并且为进一步研究酮类分子团簇的生长规律提供有价值的信息.     

质子化丙酮分子团簇的结构和振动光谱

用密度泛函B3LYP/ 6 3 1G(d)方法 ,对质子化丙酮分子团簇 (CH3COCH3) nH+ (n =1～ 7)弱相互作用体系进行了全自由度能量梯度优化 ,得到了该系列团簇的稳定结构及其对应的体系能量 .通过对构型的分析得出了质子化丙酮分子团簇 (CH3COCH3) nH+ (n =1～ 7)的生长规律 .计算了中性丙酮分子团簇体系的质子亲合能并总结出其变化趋势 .分析讨论了质子化团簇的红外振动光谱 ,发现质子化团簇的振动光谱普遍较中性环型团簇的振动光谱复杂 ,最强的振动峰来源于质子在溶剂壳中两个氧原子之间的振动 ,而且随着团簇尺寸的增加羰基的伸缩振动峰的数目也随之增多     

Angular distributions of CH3I fragment ions under the irradiation of a single pulse and trains of ultrashort laser pulses

The angular distribution of CH3I is investigated experimentally using a single Fourier transform-limited laser pulse and a pulse train, where a 90-fs 800-nm linearly polarized laser field with a moderate intensity of 2.8×1013 W/cm2 is used. The dynamic alignment is demonstrated in a single pulse experiment. Moreover, a pulse train is used to optimize the molecular alignment, and the alignment degree is almost identical to that with the single pulse. The results are analysed by using chirped femtosecond laser pulses, and it demonstrates that the structure of pulse train rather than its effective duration is crucial to the molecular alignment.     

超快飞秒激光场中原子分子量子态调控

超快激光及其调控技术的发展使得原子分子量子态超快测控受到广泛关注,这些研究加深了对强激光与原子分子量子态相互作用的认识。本文回顾了相关领域的研究进展,特别集中在超快激光场对分子转动、解离的调控以及原子分子电离的量子态调控的研究,并对未来发展进行了展望。     

Adsorption Behavior of CH2 and CH3 on Metal Clusters Cun (n=1-6)

利用密度泛函理论(DFT)中的广义梯度近似(PW91)和杂化泛函(B3LYP)两种理论方法，计算了小分子CH2和CH3在Cun(n=1～6)团簇上的吸附能、电荷布局和振动等吸附性质. 结果表明，B3LYP方法得到的CH2和CH3吸附在Cun团簇上的结果更好一些；CH2在Cun团簇上的吸附要比CH3的吸附强. 吸附过程中也发生电荷从金属Cun团簇上转移到CH2和CH3上的现象. 计算得到的C-H键的振动频率与实验上测量的这两个分子吸附在Cu(111)表面的结果符合得很好     

离子光学系统简单数值计算方法在反射式飞行时间质谱仪中的应用

简要阐述了求解离子光学系统电场结构分布以及带电粒子在电场中运行轨迹的通用数值计算方法，分析了在保证计算精度的前提下，节省磁盘空间，提高计算速度的PC级计算机上优化算法，并提出一种寻找最佳超松驰因子的可行性方法，在PC级计算机上应用该计算方法对一台无栅网结构高分辨率反射式飞行时间质谱仪进行计算，给出了电场分布、粒子飞行轨迹和设定各种不同条件对电场进行优化的结果，根据计算结果调整的反射式飞行时间质谱仪达到了其优化工作状态，所测得的质谱分辨率显著提高。     

丙酮分子团簇结构的量子化学从头计算研究

采用HF/ 3 2 1G 方法对丙酮分子团簇体系 (CH3 COCH3 ) n(n =2— 5 )进行了全优化 .用密度泛函B3LYP/ 6 31+G 方法计算了各个体系的总能量 .通过计算不同体系的振动频率 ,确定得到的结构是否对应于体系的稳定构型 .对计算结果进行了分析和讨论 ,结果表明 ,环形结构较线形结构更为稳定 . The acetone clusters are studied by ab initio calculations. HF/3-21G * method is used to optimize the configurations for all kinds of systems. B3LYP/6-31+G ** method is adopted to calculate the total energy of the systems. We also calculate the vibration frequencies in order to investigate whether the system correspondes to stable geometries. All results show that ring structure is more stable than linear structure for the acetone clusters of (CH 3COCH 3) n(n=2, 3, 4, 5).     

遗传算法的几点改进及其在脉冲整形试验中的应用

为了解决脉冲整形实验中经常碰到的遗传算法收敛速度慢,早熟等问题,我们对传统的遗传算法进行了几点改进,例如：将两个个体间的欧几里得距离作为判断是否进行交叉操作的判据之一,而不再仅仅依靠个体的适应度值（fitness）,这样能有效地保持种群的基因多样性,提高交叉算子的效率;第二,引入多个交叉算子共同作用于种群. 由于算子的组合效应,共同作用产生的子代适应度值要优于任何一个算子单独作用时产生的子代适应度值. 因而可以产生更大的探索范围,防止算法收敛在某个局部最优解;第三,为了提高收敛速度,我们提出一种新的插值方式：非线性插值,即依据频谱的强度大小决定插值点的密度. 我们初步将此改进算法应用到飞秒整形光路输出光的相位补偿实验中,得到了比较令人满意的结果.      

Identification of isomers and control of ionization and dissociation processes using dual-mass-spectrometer scheme and genetic algorithm optimization

Identification of acetone and its two isomers, and the control of their ionization and dissociation processes are performed using a dual-mass-spectrometer scheme. The scheme employs two sets of time of flight mass spectrometers to simultaneously acquire the mass spectra of two different molecules under the irradiation of identically shaped femtosecond laser pulses. The optimal laser pulses are found using closed-loop learning method based on a genetic algorithm. Compared with the mass spectra of the two isomers that are obtained with the transform limited pulse, those obtained under the irradiation of the optimal laser pulse show large differences and the various reaction pathways of the two molecules are selectively controlled. The experimental results demonstrate that the scheme is quite effective and useful in studies of two molecules having common mass peaks, which makes a traditional single mass spectrometer unfeasible.     

丙酮分子团簇(CH3COCH3)n(n=6,7)的稳定构型

用密度泛函(DFT)理论方法研究了丙酮分子团簇(CH3COCH3)n(n=6,7)的稳定构型及与各构型相应的能量。根据稳定构型的稳定性顺序推测了丙酮分子团簇结构的增长趋势。