飞秒强激光场中水分子的电离激发

本文运用含时密度泛函理论和分子动力学非绝热耦合的方法, 研究了水分子在不同极化方向的激光场中的电离和动力学行为. 计算结果表明, 对应相同的极化方向, 随着激光强度的增加, 水分子的电离增强; 对于相同强度的激光, 当激光极化方向沿水分子对称轴方向时, 水分子的电离最强, 当激光极化方向垂直水分子对称轴方向时, 水分子电离受到最大程度的抑制. 对水分子偶极矩的研究表明, 当分子处于线性响应区域时, x方向的激光只能激发起x方向的偶极振动而y方向的激光只能激发起y方向的偶极振动. 对水分子的键长和键角的研究表明, 在激光场中水分子的键长变长, 键角变大, 但变化幅度随着激光极化角的增大而减小. 此外, 研究还发现, 虽然在不同极化方向的激光脉冲的驱动下, 水分子OH键的振动频率与激光频率相当, 在脉冲关闭后, 振动频率减小, 但激光场的极化方向对水分子振动模式具有选择性. 关键词： 含时密度泛函理论 分子动力学 水分子 电离     

C4分子在激光场中的密度泛函理论研究

采用含时局域密度近似与分子动力学相结合的方法计算了C4分子的光学吸收谱及它在激光场中的响应.研究表明,在激光场中C4分子的诱导偶极矩与电离之间有着直接的联系,最外层电子对电离的贡献最大.此外,通过对激光的极化方向与C4分子的激发的关系的研究表明,x方向的激光场唯一的激发起C4分子x方向的偶极矩,电离增强而且离子的振动增强.     

15eV的质子与羟基碰撞的动力学

采用含时密度泛函理论和分子动力学非绝热自洽耦合的方法,全微观研究沿垂直羟基分子轴向入射初动能为15 eV的质子与羟基碰撞过程的电子-离子关联动力学.计算质子和羟基动能、碰撞后羟基电子和离子的运动状态及系统电子密度的实时分布.结果表明:质子与羟基碰撞后俘获羟基的一部分电子被反弹并损失26.7%的初始动能而羟基动能增加.碰撞后丢失1%电子的羟基在保持碰撞前收缩振动的同时向计算边界平动并以93%的中性和7%的+1价的几率存在.     

尿嘧啶、水合尿嘧啶的结构和振动性质研究

基于从头计算方法和半经验势分子动力学,通过计算尿嘧啶分子及其水合尿嘧啶分子运动轨迹的速度自关联函数的傅立叶变换,给出了这些分子的振动频率。通过求解Hessian矩阵,鉴别出这些分子每一个振动频率的振动模式。对孤立的尿嘧啶分子,计算结果能够和实验数据符合。对水合尿嘧啶分子中,尿嘧啶分子的结构和振动频率的改变做了讨论。Based on an ab initio calculation and a semiempirical method, the structural and vibrational frequencies of Uracil and hydrated Uracil are studied by using the Fourier transform of velocity autocorrelation function of trajectories of molecular dynamics simulations. The finite difference harmonic method is also used to assign the vibrational frequency of each mode. It is found the calculation frequencies are in good agreement with the experiment data. The structural and vibrational frequencies of Uracil in hydrated form is discussed.     

碳分子线C5在激光场中的含时密度泛函理论研究

运用含时密度泛函理论和分子动力学相结合的方法, 研究了C₅分子线在强激光场中的电离激发.研究发现, 当考虑激光强度对C₅分子线激发的影响时, 激光强度越强, 分子吸收的能量越多, 电离也越早, 最终电离的电子也越多, 而且沿激光极化方向的偶极矩的变化及峰值也越大. 关于激光极化方向对C₅分子线激发的影响的研究表明, 当激光极化方向沿着C₅分子线轴向时, 分子的电离大大增强, x方向的激光脉冲仅能激发起x方向的偶极振荡, 而y方向的激光脉冲仅能激发起y方向的偶极振荡, 而且x方向的激光脉冲激发的偶极振荡强. 研究还表明, 当激光极化方向沿着C₅分子线轴向时, 尽管由于电离增强而导致C₅分子线C–C键振动的同步性变差, 但在两种激光极化方向情况下, C₅分子线的振动模式与中性C₅分子线的振动模式相同. 关键词： 含时密度泛函理论 分子动力学 分子电离 碳分子线     

质子与乙烯分子碰撞的密度泛函理论研究(英文)

采用含时局域密度近似与分子动力学相结合的方法研究了不同入射速度的质子与乙烯分子碰撞的动力学。计算了质子的能量损失及碰撞后乙烯分子的电子和离子的运动状态, 研究了质子的入射方向及入射动能对整个系统的碰撞动力学的影响。计算结果表明, 当入射质子的动能较小（E_k0<250 eV）时, 在相同的入射速度下, 当质子垂直于分子平面入射时, 系统的电离最大, 质子俘获的电子多; 当质子的入射动能E_k0>250 eV时, 质子的能量损失与入射方向有密切的关系。In the framework of the time dependent local density approximation (TDLDA),which applied to valence electrons, coupled non adiabatically to molecular dynamics of ions, the microscopic mechanisms of collisions between energetic protons and ethylene are studied. Not only the amount of energy lost of the projectile, but also the electron and vibration excitations of the target are identified. In addition, the influences of the collision orientation on the energy loss of the proton and excitation dynamics of ethylene are discussed. It is found that the ionization is enhanced and more electrons are captured by the proton when the proton with the impact energy less than 250 eV moves perpendicularly to the molecular plane. A strong relation between the proton energy lost and the impact orientation is obtained when the impact energy is larger than 250 eV.     

质子与羟基碰撞的含时密度泛函理论研究

采用将含时密度泛函理论和分子动力学非绝热耦合的方法,研究了不同入射速度下质子与羟基碰撞的反应动力学.计算了碰撞前后质子动能和羟基动能的变化及羟基电子和质子的运动.计算结果表明,质子沿垂直羟基分子轴方向入射时,质子与羟基碰撞后,质子被反弹且动能损失并俘获了羟基中氧的一部分电子,而丢失部分电子的羟基则获得动能以伸缩振动的形式向计算边界平动.随着入射质子的初动能增加,质子从羟基中俘获的电子增多,碰撞后羟基的键长变长,羟基振动变强而伸缩振动频率降低.此外,还发现质子的入射方向对碰撞过程的激发动力学有很大的影响.质子从不同的方向入射时,质子的入射初动能越大,其损失的动能越多且损失的动能与入射初动能呈线性关系,而入射方向对质子动能损失的影响很小.在质子入射初动能较低(小于25 eV)的情况下,羟基获得的动能与质子入射初动能呈线性关系且与入射方向无关;在质子入射初动能较高(大于25 eV)时,当质子沿羟基分子轴方向入射时,羟基动能的增量远大于质子沿垂直于羟基分子轴方向入射时羟基动能的增量.     

Density-Functional-Theory Studies of C20 in Femtosecond Laser Pulses

We study the electron response of C20 excited by strong femtosecond laser pulses by applying the time-dependent local-density approximation, an approach which has proven to provide a robust tool for investigations of fullerene. The optical response as well as the full electronic dipolar response and ionization processes of C20 subject to the laser field are explored. A strong correlation between induced electronic dipole oscillations and electron emission is observed.     

ITO废靶中铟的回收

从ITO废靶中回收铟是生产中亟待解决的问题.通过试验,提出了盐酸浸出,中和除锡,铟置换,锌置换铟,压团和熔铸得到粗铟,然后电解精炼得到纯度99.99%铟的工艺.