一种计算载流子占据杂质能级的概率的新方法

利用费米分布函数和杂质电离的热平衡理论计算了载流子在杂质能级上的占据概率,其结果与传统的热力学统计理论及计算化学势方法得到的结果完全一致．本方法运算简单,且物理意义清晰．     

有结构中性粒子在外电磁场中运动的魏格纳函数

魏格纳函数在量子力学、量子光学、热力学和量子统计力学中有着重要的地位和非凡的作用,所以在量子力学中研究处于外电磁场中有结构的中性粒子的魏格纳函数具有很高的价值.本文首先介绍了的魏格纳函数的性质和应用,然后在对称规范下给出了极性原子的哈密顿量,最后通过Bopp变换求解了具有Moyal-Weyl星乘的能量本征方程,得到了处于电磁场中的中性极性粒子的能级和魏格纳函数.     

Mn,Fe,Co掺杂GaAs电子结构与光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法对本征GaAs以及3d过渡金属Mn、Fe、Co单掺杂GaAs晶体的电子结构及其光学性质进行理论计算以及对比研究.计算结果表明:能带结构中三种掺杂体系均引入新的能级,能带条数增多,导带底与价带底顶向深能级移动,带隙减小;费米能级附近出现了杂质能级,导致掺杂体系光子能量位于0时介电函数虚部便有所响应,掺杂体系相较于本征体系的静介电常数有所提升;Mn、Fe、Co三种掺杂体系相较于本征体系在红外以及远红外区域吸收系数得到了明显的提升,其中Fe掺杂GaAs的光催化特性最好.     

刚性对称陀螺分子Stark效应的精确解

提出了一种精确求解位于外电场中刚性对称陀螺分子转动能级和相应解析波函数的新方法.首先利用不同形式的函数变换和变量代换将位于外电场中对称陀螺分子的极角θ方向的方程转化为合流Heun微分方程,然后根据合流Heun微分方程和合流Heun函数具有的特点,找到描述同一本征态的线性相关的两个解,构造Wronskian (朗斯基)行列式,得到精确的能谱方程.最后利用Maple软件计算出不同量子态的本征值,再将得到的本征值代入本征函数进行归一化运算最终得到用合流Heun函数表示的解析的归一化本征函数.这些结果可为深入研究对称陀螺分子的Stark效应提供有益的帮助.     

重离子裂变反应中的能级密度参数和裂变几率

本工作从Nilsson单粒子能级入手，计算了形变核^186Os、^187Ir、^189Os和^193Au作为激发函数的固有能级密度参数aint和有效能级密度参数（包括核集体运动效应）aelf，由这样能量相关的能级密度参数计算的理裂几率Pf（U）与本工作的裂变几率符合很好。     

六方AlN本征缺陷的第一性原理研究

用基于密度泛函理论平面波赝势法首先对六方AlN本征点缺陷(氮空位、铝空位、氮替代铝、铝替代氮、氮间隙、铝间隙)存在时的晶格结构进行优化，得到其稳定结构；然后通过各缺陷形成能的计算可得知其在生长过程中形成的难易程度；最后从态密度的角度对各种本征点缺陷引起的缺陷能级及电子占据情况进行了分析.发现除氮空位外其他本征缺陷在带隙中形成的能级都很深，要得到n型或p型AlN必须要引入外来杂质.计算得到的本征缺陷能级对于分析AlN的一些非带边辐射机理有重要帮助. 关键词： 六方AlN 形成能 缺陷能级 态密度     

正切平方势与平面沟道系统的本征值和本征函数

讨论和分析了常用的平面连续势，引入了新的正切平方势描写粒子-晶体相互作用.在量子力学框架内，把系统的本征值和本征函数问题化为超几何方程的本征值和本征函数问题.将 低位能级之间的自发辐射同实验进行了比较，结果表明理论和实验符合很好. 关键词： Schrdinger方程 超几何函数 沟道辐射 本征值 本征函数     

线性变分法研究一维无限深势阱中粒子的能级和波函数

采用满足连续性条件的多项式独立基函数,应用线性变分法通过求解广义本征值方程研究了一维无限深势阱中粒子的能级和波函数.计算表明,随着试验基函数个数的增大,线性变分法的结果趋近于精确的解析结果.     

径向基函数及其耦合方法在电磁场数值计算中的应用

针对带电导体附近急剧变化的位函数和场函数这一难于处理的边界条件,将小波函数的紧支撑特性和全域径向基函数(RBF)的高精度逼近能力相结合,提出电磁场边值问题求解的耦合方法并应用于接地金属槽/箱的数值计算中;将径向基函数无网格方法引入波导本征值的计算中,给出其求解本征问题的思路,建立相应的离散方程,分析矩形、圆形和脊形波导的本征值并与有限元方法进行比较.数值仿真实验表明,径向基函数及其耦合方法在分析电磁场边值和本征值问题时是有效的且具有实现简单、节点少和精度高的优势.     

基于有限元法的光子并矢格林函数重整化及其在自发辐射率和能级移动研究中的应用

任意微纳结构中量子点的自发辐射率和能级移动均可用并矢格林函数表达.当源点和场点在同一位置时,格林函数的实部是发散的.为解决这一发散问题,可采用重整化格林函数方法.本文提出一种计算重整化格林函数和散射格林函数的方法.该方法利用有限元,计算点电偶极子的辐射场,将其在量子点体积内做平均得到重整化的并矢格林函数,减去均匀空间中解析的重整化格林函数,得到重整化的散射格林函数.在均匀空间情况下,本方法所得数值结果与解析解一致.将该方法应用到银纳米球系统,以解析的散射格林函数作为参考,结果表明该方法能准确处理散射格林函数的重整化问题.将该方法应用到表面等离激元纳米腔中,发现有极大的自发辐射增强和能级移动,且该结果不依赖于量子点的体积.这些研究在光与物质相互作用领域具有积极的意义.     

HX+2(X=Cl,Br)离子的密度函数理论(DFT)研究

选取密度泛函方法,采取6-311++G(2df,2pd)基组对单态HCl+2和HBr+2离子进行了理论计算.考虑到HF+2离子中D∞h结构可独立存在的事实,文中首次对HCl+2和HBr+2离子的包含D∞h在内的四种可能几何构型进行了优化计算;求得了Cl2与Br2的质子亲和能及Cl-ClH+与Br-BrH+的键分离能,丰富和完善了对HCl+2的理论计算,并对HBr+2离子存在的可能性进行了计算研究,结果预言HBr+2单态中Cs结构为其平衡结构.最后给出了HCl+2和HBr+2的热化学数据、力常数等数值,并给出了基态HBr+2离子的离解通道,从而给出其完全离解时的离解能,为该离子的分析势能函数的推导准备了必需的理论数据.     

Unveiling residual molecular binding in triply charged hydrogen bromide

We present an experimental and theoretical study of triply charged hydrogen bromide ions formed by photoionization of the inner 3d shell of Br. The experimental results, obtained by detecting the 3d photoelectron in coincidence with the two subsequent Auger electrons, are analyzed using calculated potential energy curves of HBr3+. The competition between the short-range chemical binding potential and the Coulomb repulsion in the dissociative process is shown. Two different mechanisms are observed for double Auger decay: one, a direct process with simultaneous ejection of two Auger electrons to final HBr3+ ionic states and the other, a cascade process involving double Auger decay characterized by the autoionization of Br*+ ion subsequent to the HBr2+ fragmentation.     

Theoretical investigation into dipole-moment functions of HF, HCl, and HBr molecules at small internuclear separations

Ab initio calculations of the dipole moment functions are performed within the united atom approximation in the first-order perturbation theory for the ground electronic states of HF, HCl and HBr molecules in the range of small internuclear separations. The calculation results are used for correction of the semi-empirical dipole-moment functions of these molecules obtained earlier. __________ Translated from Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Fizika, No. 11, pp. 71–75, November, 2006.     

振动波包法模拟氢溴酸光解离动力学

研究了在零度和非零度时的双原子分子离子HBr⁺在不同包络函数的超快激光脉冲作用下的光解离动力学. 主要计算了HBr⁺电子基态时的参数. 利用从头算理论在CCSD/6-311++G(3df,2pd)水平计算了HBr+的势能值,用Morse参数模拟后,与非依时傅立叶格点哈密顿方法获得的束缚态振动能量本征值进行比较. 另外,探索了温度、脉冲包络函数和光强度对光解离过程的影响.     

碰撞能和同位素取代对H+BrF→HBr+F反应立体动力学影响的理论研究

基于拟合得到的London-Eyring-Polanyi-Sato势能面,运用准经典轨线方法对H+BrF→HBr+F反应的立体动力学性质进行了理论研究.计算了反映矢量相关的角分布和对光诱导的双分子反应实验敏感的四个极化微分散射截面.结果表明:随着碰撞能的增加,产物的转动极化变强,并且产物的后向散射占主导地位.通过比较D+BrF→DBr+F和H+BrF→HBr+F反应的产物极化,揭示了明显的同位素效应.     

Pressure broadening and shifting parameters for the spectral lines in the first overtone vibration-rotation bands of HBr and HI in mixtures with rare gases

We present experimental data on the previously unknown line broadening and shifting coefficients in the (2 ← 0) overtone vibration-rotation bands of the HBr and HI molecules in mixtures with several rare gases. The vibrational dependence of the isotropic and anisotropic components of the binary interaction potential is probed by separating the measured line shifts into parts symmetric and asymmetric in the line number m and by comparing with the previously published similar data for the fundamental bands of the same molecules. It is shown that the line shifts are dominated by the vibrational dependence of the isotropic potential. A linear correlation is found between the asymptotic values of the symmetric shifts in the overtone bands for all HX-Rg (X = F, Cl, Br, I) pairs and the respective C₆ long-range potential energy constants. Line broadening parameters in the overtone band of pure HBr are also reported.     

Relationship between proton shielding constants and electric dipole moments in the hydrogen halides

The proton shielding constants of the hydrogen halides have been calculated employing a molecular wave function built from gauge-invariant atomic orbitals. Each of the molecular wave functions contains a single parameter which is determined from the observed dipole moment. Calculated and experimental values of the shielding constants for HF, HCl, HBr and HI agree to within approximately 10 per cent.     

Reexploration of Structural Changes in Element Bromine through Pressure-Induced Decomposition of Solid HBr

Simple molecular solids have been an important subject in condensed matter physics,particularly for research of pressure-induced molecular dissociation.We re-explore the structural changes of element bromine through pressure-induced decomposition of solid HBr.The phase changes in HBr are investigated by Raman spectroscopy and synchrotron x-ray diffraction up to 125 GPa at room temperature.By applying pressure,HBr decomposes into solid bromine in the pressure range of 18.7-38 GPa.The solid bromine changes from molecular phase to incommensurate phase at 81 GPa,and finally to monatomic phase at 91 GPa.During the process of pressureinduced molecular dissociation, the intermediate incommensurate phase of element bromine is confirmed for the first time from the x-ray diffraction studies.The decomposition of HBr is irreversible since HBr cannot form again upon pressure decompression.     

HBr(X~1Σ~+ν~″=5)分子与H_2,N_2,CO_2和HBr间的近共振振动-振动能量转移

利用简并受激超拉曼泵浦激发HBr(Χ~1Σ~+ν~″=5)振动态,由高分辨瞬时激光感应荧光(LIF)探测碰撞弛豫后HBr(ν~″≤5)各振动态时间分辨布居数的演化过程,得到了HBr(ν~″=5)分别与分子M(H_2,N_2,CO_2和HBr)的碰撞弛豫速率系数。对于M=CO_2,近共振的1-1振动-振动(V-V)能量转移是有效的,这一结果表明CO_2强的红外振动模对近共振V-V能量转移是有利的。而红外禁戒跃迁的N_2(0-1)的近共振V-V转移虽然也能观察到,但相应速率系数比CO_2小2个量级。碰撞分子的振动跃迁红外活性越强,能量转移速率系数越大。在HBr(ν~″=5)+HBr的自弛豫过程中,单量子弛豫率占总弛豫率的70%,而双量子弛豫约占25%。在HBr(ν~″=5)+H_2中,只有2-1的V-V近共振过程是重要的。同时还研究了V-V近共振能量转移速率系数与温度变化的关系,对于CO_2的1-1近共振,V-V能量转移速率系数随温度的增加而减小;对于H_2和HBr,其弛豫速率系数随温度的增加而增加;对于N_2,其弛豫速率系数随温度的增加而缓慢增加。     

Partial wave scattering cross sectionsfor He--HBr collision

A new anisotropic potential is fitted to {\it ab initio} data. The close-coupling approach is utilized to calculate state-to-state rotational excitation partial wave cross sections for elastic and inelastic collisions of He atom with HBr molecule based on the fitted potential. The calculation is performed separately at the incident energies: 75, 100 and 200~meV.The tendency of the elastic and inelastic rotational excitation partial wave cross sections varying with total angular quantum number $J$ is obtained.