二氧化钚分子的多体展式势能函数

从导出基态PuO2分子的电子状态X5Σ g正确地判断其离解极限出发,采用MP2方法,应用相对论有效原子实模型(RECP)优化出PuO2(X5Σ g)分子稳定构型为线性OPuO(D∞h),其平衡核间距Re=0.18004nm.同时也计算出振动频率,并优化出存在亚稳态的Pu-O-O(C∞v)构型.使用多体项展式理论方法,导出了基态PuO2分子的分析势能函数.该势能表面准确地再现了O-Pu-O(D∞h)平衡结构和亚稳态的Pu-O-O(C∞v)构型.然后根据势能函数等值图讨论了O(3Pg) PuO反应的势能面静态特征.     

PuO2体系的分子反应动力学研究

基于ＰｕＯ２分子（Ｘ＾５Σｇ＾＋）的多体展式分析势能函数,用准经典的Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ轨迹法研究了Ｏ（＾３Ｐｇ）＋ＰｕＯ（０,０）和Ｐｕ（＾７Ｆｇ）＋Ｏ２（０,０）的分子反应动力学过程。结果表明：Ｏ（＾３Ｐｇ）＋ＰｕＯ（０,０）碰撞生成少量稳定络合物ＰｕＯ２（Ｘ＾５Σｇ＾＋）,该反应是无阈能反应;而Ｐｕ（＾７Ｆｇ）＋Ｏ２（０,０）碰撞生成稳定络合物的同时,主要还发生了Ｐｕ（＾７Ｆｇ）＋Ｏ２（０     

PuO2和α-Pu2O3光学性质的经验势模拟

用GULP程序拟合出α-Pu2O3的Pu-O作用BMH经验势参数.结合氧离子壳模型势,运用分子静力学和动力学计算出PuO2和α-Pu2O3理想晶体的结构参数和光学性质.结果显示:它们的空间群、晶胞参数、密度和熵等,与文献报道值接近,相对误差均小于1.2%;并计算出PuO2和α-Pu2O3的高频和静态介电张量、红外介电函数谱、晶格振动峰等.用椭圆偏振光谱仪证实了部分计算结果,得到PuO2的间接能带间隙为2.1 eV.     

PuO的基态分子结构与相对论有效原子实势

Three kinds of Relativistic Effective Core Potentials (RECP) with B3LYP, MP2 and HF methods have been used to work out the structures for the ground state of PuO molecule, whose equilibrium nuclear distances, disassociation energies, spectral constants and harmonic frequencies have been obtained. The ab initio energy data of PuO have been least-square-fitted to the Murrell-Sorbie potential energy function, from which the corresponding spectral constants, the second, third and forth forcec on stants have been derived. The results indicate that SDDRECP with B3LYP method could give the best calculations in agreement with the experimental results. The charge populations, spindensities and dipole moments of PuO molecule to the different RECP sand calculation levels have also been tabled out.     

PuO3和PuO+3的分子结构与分子光谱

用相对论有效原子实势RECP和密度泛函(B3LYP, BHANDHLYP)、HF方法对PuO3的分子结构与分子光谱进行了研究.计算比较了C2v, D3h, C3v等构型以及计算方法等对PuO3分子能量和平衡结构的影响,结果表明中性的PuO3能够稳定存在,基态结构为C2v,状态为7B1 (B3LYP R1＝0.19143 nm, R2(＝R3)＝0.22057 nm, ∠OPuO＝102.2108°),比较而言PuO3分子还可能存在D3h结构的亚稳态7A2″,不存在稳定的C3v结构的PuO3分子.计算还同时首次给出了不同多重性的PuO3分子及其一价正离子PuO+3完整的能量、平衡几何结构、光谱数据、电荷布居、自旋密度、极化率与电偶极矩等系列数据.     

自辐射场下PuO2分子光谱研究

在相对论有效原子实势（RECP）近似下,采用优选的密度泛函 B3P86方法,研究了钚本身产生自辐射场（-0.005～0.005a.u.）作用下PuO2基态分子的能隙Eg和谐振频率ν.结果表明：能隙Eg＝3.157eV,接近实验值1.8eV,PuO2在自辐射场中具有半导体性质;反对称伸缩振动频率ν3(σg)、弯曲振动频率ν2(πu)和对称伸缩振动频率ν1(σg)与实验值794.3 cm-1、230.2、746.5cm-1基本吻合.     

自辐射场下PuO分子光谱研究

在相对论有效原子实势近似下, 以Pu为SDD基组、O为6-311+G^*基组, 采用优选的密度泛函 B3LYP方法, 研究了用电场摸拟钚本身产生自辐射场(-0.005—0.005 a.u.) 作用下氧化钚(PuO)基态分子的最高占据轨道(HOMO)能级E_H、最低空轨道(LUMO)能级E_L、能隙E_g和费米能级E_F. 结果表明: 在所加的电场范围内, E_H随着电场的增加均逐渐减少, E_F随着电场的增加均逐渐增大, E_g始终处于增大的趋势, 费米能级E_F上升, 占据轨道的电子难以被激发至空轨道而形成激发态, PuO分子在自辐射场中更趋于稳定, 可以阻止O₂, H₂等扩散到表面内层而腐蚀钚表面, 有利于了钚在自辐射场中抗腐蚀.     

PuO的基态分子结构与相对论有效原子实势

用Pu的三种不同相对论有效原子实势 (RECP)和密度泛函 (B3LYP)、HF、MP2方法对PuO基态X5Σ-的分子结构、势能函数进行了计算 ,得到了相应的平衡几何构型和谐振频率 .采用最小二乘法拟合得到了PuO分子的Murrell Sorbie势能函数 ,在此基础上推导出光谱数据和力常数并与实验值做对比 ,结果表明 ,在三种RECP有效势中 ,对于平衡结构和离解能De 的计算 ,6 0个中心电子的SDD/B3LYP给出的结果较好 .而力常数f2 、f3 和 f4,以及光谱数据 ,则 14个价电子的 1987RECP/MP2的结果优于其它有效势和计算方法 .计算还给出了相应的电荷布居、自旋密度、电偶极矩和能量特征 .