O(1D)和CD4反应的准经典轨线

在新的全域势能面上, 用准经典轨线方法细致地研究了O(¹D)+CD₄多通道化学反应的动力学．这个势能面是用交换不变多项式方法基于MRC+Q/aug-cc-pVTZ从头算点拟合得到的．通过计算得到了产物OD+CD₃、D+CD₂OD/CD₃O和D₂+DCOD/D₂CO的分支比、平动能分布以及角度分布,结果显示理论与实验吻合得较好, 从而说明了这个反应的同位素取代效应很小． 研究表明,O(¹D)+CD₄反应是经过陷入的抽取机理发生的： 最初主要通过D原子的抽取,并不是之前人们认为的直接C-D键的插入形成CD3OD中间物后再进而解离成各个产物通道．     

振动和转动激发对N2在Fe(111)表面解离吸附的影响

N₂的解离化学吸附是工业合成氨的速控步骤. 基于最近构建的六维势能面,本文研究了N₂的初始振动激发和转动激发在Fe(111)表面的反应性的作用. 由于该反应具有重要的量子效应,通过六维量子动力学计算研究了入射能量低于1.6 eV 时振动激发的效应. 并采用准经典轨线计算揭示了高入射能量下的振动和转动激发的影响. 通过这些研究发现增加平动能量在一定程度上能提高解离几率,振动激发或转动激发能更有效地促进解离. 这项研究为重原子分子-表面反应的模式特异性动力学提供了有价值的见解.     

基于基本不变量神经网络势能面的H+C2D2反应漫游机理研究

基于最近发展的基本不变量神经网络方法构建的精确全维势能面,本文对H+C₂D₂→HD+C₂D/D₂+C₂H反应开展了广泛的准经典轨线计算. 发现了直接抽取反应途径对整体反应性的影响很小,与漫游路径相比可以忽略不计. 乙炔促进的漫游路径在总体反应性中占主导地位,而亚乙烯基促进的漫游路径贡献很小. 结果表明,虽然漫游路径可以通过短寿命或长寿命的复合物形成过程进行,但是产物HD与D₂的分支比与2：1很接近,这意味着漫游动力学主要是由长寿命的复合物形成过程促成的. 并且,这两个产物通道的角分布也完全不同. 这些计算结果为深入了解同位素效应在双分子反应漫游动力学中的重要性提供了有价值的见解.     

多原子反应体系的高精度拟合势能面

本文介绍了近几年来我们组构建多原子反应体系的高精度拟合势能面的进展。我们基于神经网络(NN)方法,成功构建了多原子气相分子体系和气相分子在金属表面解离的一系列势能面。这些势能面的拟合精度相当高,并且经过了严格的量子动力学测试,能广泛应用到动力学研究中。我们还提出了一种新的置换不变势能面的拟合方法,即基本不变量神经网络方法(FI-NN)。基本不变量的使用极大地减少了神经网络输入层多项式的个数,有效提高了势能面的计算速度。