低温下氘分子红外吸收特性研究

采用基于第一性原理的从头计算单双取代耦合簇方法并结合cc-PVTZ基组,计算了处于基态的(D2)3分子两种不同构型(D2d和D2h)的各种能量模式及其对应的红外谱图.利用自主研制的低温平面冷冻靶系统和低温红外光谱测量系统获得了低温下液氘的红外吸收谱.结果表明,实验测得的液氘红外吸收最强位置与理论计算得到的基态(D2)3分子的红外强度最大位置基本一致,且均为低模式Q1(0)+S0(0).     

纯铌酸锂晶体红外光谱的低温研究

测量了同成分纯铌酸锂的低温红外光谱,发现低温下铌酸锂晶体将会出现位于3200 cm^-1左右的新红外吸收峰.研究发现该峰与晶体中的氢离子无关,并且其峰强和峰形都随温度的升高发生复杂的变化.基于上述实验结果,认为该峰应该起源于电子在相邻的小极化子（Nb⁴⁺_Li）和自由极化子（Nb⁴⁺_Nb）之间的跃迁.另外,通过拟合发现新红外吸收峰可分解成三个高斯峰,这三峰应归因于能量有细微差别的三种跃迁. 关键词： 铌酸锂 红外吸收光谱 杂质缺陷     

不同能量的氦原子与同位素分子H2(D2，T2)碰撞分波截面的理论计算

用Tang-Toennies势模型和密耦近似方法计算了不同能量下惰性气体原子He与H₂及其同位素D₂,T₂替代碰撞体系的振转激发碰撞截面. 通过分析He-H₂(D₂,T₂)各碰撞体系分波截面的差异,总结出在H₂分子的对称同位素替代情形下He-H₂(D₂,T₂)碰撞体系分波截面随量子数和体系 关键词： 散射截面 密耦方法 同位素     

五氯苯酚分子在激发和电离过程中分子结构和简谐振动的变化研究

利用密度泛函理论(DFT)计算得到了五氯苯酚(PCP)分子在基态(S₀态)、第一电子激发态(S₁态)和离子基态(D₀态)优化的结构参数和简谐振动频率值.通过分析PCP分子在激发和电离过程中的苯环与取代基OH和Cl之间的键长和键角的变化情况,可以看到取代基OH和Cl的给电子和吸电子效应使苯环的结构发生了变化,尤其是靠近Cl原子处的变化较明显.通过分析每个简谐振动模式对应的振动频率值在激发和电离过程中的变化情况,可以看到PCP分子在S₀态和D₀态的同一振动模式对应的振动频率值接近,在S₁←S₀跃迁中,PCP分子中约二分之一的平面内弯曲和平面内伸缩振动受到的影响较大,而平面外弯曲振动受到的影响较小.     

Ga对新型远红外Te基硫系玻璃光学性能的影响

用传统熔融淬冷法制备了新型远红外Te基硫系玻璃(100-x)(GeTe₄)-xGa (x=0, 5, 10 mol%).利用差热分析(DTA)、可见/近红外吸收光谱、红外透射光谱等技术,在GeTe₄玻璃的基础上,通过引入较高配位金属Ga, 研究其对玻璃组成、结构和性能的影响,利用经典的Tauc方程计算了样品光学带隙允许的直接跃迁、允许的间接跃迁及Urbach能量.分析结果表明:在GeTe₄玻璃中引入 关键词： 光学材料 硫系玻璃 光学带隙 红外光谱     

近三相点氮分子固体的低温红外吸收特性研究

利用自主研制的低温液体/固体制备系统制备出了均匀、透光性好的氮分子固体冰层, 测量了其近三相点的红外吸收谱, 在频率2222–2439 cm^-1处观察到了一个宽的吸收带, 且最强峰位位于2288 cm^-1.基于非谐振子模型计算了氮分子的振动频率, 解释了实验中得到的固体中氮分子的红外吸收带主要由氮分子的基频振动及基频振动与转动耦合引起.     

Al2O3X2（X=H,D,T）的电子振动近似方法

用密度泛函理论在B3LYP/6-311++g（d,p）基组水平上对Al₂O₃X₂（X=H,D,T）分子的可能较低能量构型进行了几何优化.结果表明该分子的基态电子态和对称性为Al₂O₃X₂（X=H,D,T）（¹A′）C_s,计算了氢同位素分子及Al₂O₃X₂（X=H,D,T）的电子能量E、定容热容C_V和熵S.用电子振动近似方法计算了固体Al₂O₃的氢化热力学函数△H⁰,△S⁰,△G⁰,以及平衡压力与温度的关系.当Al₂O₃吸附氢（氘,氚）形成固体时,反应的氢氘氚排代效应的顺序为氚排代氘,氘排代氢,与钛等金属与氢及其同位素反应的氢氘氚排代效应的顺序相反.总体来说,这种排代效应都非常弱.随着温度的增加,这系列反应的氢氘氚排代效应趋于消失.     

对氯苯腈的双色共振双光子电离和质量分辨阈值电离光谱

本文利用双色共振双光子电离和质量分辨阈值电离光谱技术,研究了对氯苯腈分子第一电子激发态S₁和离子基态D₀的振动特征,确定了对氯苯腈分子S₁←S₀电子跃迁的激发能为35818±2 cm^–1,精确的绝热电离能为76846±5 cm^–1.对氯苯腈分子³⁵Cl和³⁷Cl两种同位素有相同的激发能和电离能以及相似的振动特征.采用高精度密度泛函方法,计算了对氯苯腈分子在中性基态S₀、第一电子激发态S₁、离子基态D₀的结构参数和振动频率,分析了电子激发和电离过程中对氯苯腈分子结构和振动频率的变化,并对激发态和离子基态的振动光谱进行了归属,振动光谱上的活性振动大多数是苯环平面内的弯曲振动.通过比较对氯苯酚、对氯苯胺、对氯苯甲醚、对氯苯腈与苯酚、苯胺、苯甲醚、苯腈分子的跃迁能,分析了取代基Cl原子与苯环之间的相互作用及其对分子跃迁能的影响.     

Ar-H2(D2, T2)碰撞体系的振转相互作用势及散射截面的理论计算

用量子力学从头算的耦合族CCSD(T)方法, 使用相关一致基组aug-cc-pV5Z并加3s3p2d1f1g高斯键函数计算了Ar原子与H₂分子的振转相互作用和电荷分布, 采用Boys和Bernardi提出的均衡法消除了基组重叠误差(BSSE). 然后用Tang-Toennies势能函数拟合得到Ar-H₂体系相互作用势的解析表达式. 在该相互作用势下, 用密耦方法计算了Ar原子入射能量为83 meV时, Ar-H₂(D₂, T₂)碰撞体系的散射截面. 计算Ar-D₂体系的微分截面与实验值比较符合很好. 计算结果及分析表明, 在长程吸引势的散射中, 色散能起主要作用; 在短程排斥势的散射中, 交换能起重要作用. 当碰撞参数在0.27 nm至0.47 nm的范围时, Ar-H₂(D₂, T₂)碰撞体系的径向偶极发生两次转向.     

AlH分子10个Λ-S态和26个Ω态光谱性质的理论研究

在修正了各种误差(自旋-轨道耦合效应、标量相对论效应、核价相关效应及基组截断)的基础上,本文利用内收缩的多参考组态相互作用(icMRCI)+Q方法计算了AlH分子10个Λ-S态和26个Ω态的势能曲线.利用包含自旋-轨道耦合效应的icMRCI/AV6Z~*理论计算了X¹∑_((0⁺)⁺),a³Π_0⁺,a³Π₁,a³Π₂和A¹Π₁态之间的跃迁偶极矩.计算得到的光谱常数和跃迁数据与现有的实验值符合很好.研究发现:1)A¹Π₁-X¹∑_((0⁺)⁺)(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(1,2),(1,3),(1,4)和(1,5)带Q(J")支的跃迁比较强,随着J"的增大,Δv=0带的爱因斯坦A系数和振...     

Energy Level of Three-Mode Harmonic Oscillator for Coordinate Operators Satisfying Cyclic Commutative Relations Obtained by IEO Method

Eigenvalue-solution to those Hamiltonians involving non-commutative coordinates is not easily obtained. In this paper we apply the invariant eigen-operator (IEO) method to solving the energy spectrum of the three-mode harmonic oscillator in non-commutative space with the coordinate operators satisfying cyclic commutative elations, [X₁, X₂] = X₂, X₃] =[ X₃, X₁] =iθ, and this method seems effective and concise.     

钡铁氧体前驱体高能球磨过程的红外拟合光谱分析

高能球磨法是材料制备过程中常用的方法,通过物料在高速运转的过程中进行磨合而产生晶体空位缺陷,实现元素的掺杂,进而发生化学吸附或化学反应,合成产生新的物相,对于后续合成材料的性能有很大影响.钡铁氧体具有良好的磁性能,被用于功能材料制备的诸多领域.采用高能球磨法制备钡铁氧体前驱体,利用XRD,SEM和FTIR检测方法考察不...     

Stochastic resonance for a metapopulation system driven by multiplicative and additive colored noises

We investigate the stochastic resonance(SR) phenomenon induced by the periodic signal in a metapopulation system with colored noises. The analytical expression of signal-to-noise is derived in the adiabatic limit. By numerical calculation, the effects of the addictive noise intensity, the multiplicative noise intensity and two noise self-correlation times on SNR are respectively discussed. It shows that:(i) in the case that the addictive noise intensity M takes a small value, a SR phenomenon for the curve of SNR appears; however, when M takes a large value, SNR turns into a monotonic function on the multiplicative noise intensity Q.(ii) The resonance peaks in the plots of the multiplicative noise intensity Q versus its self-correlation time τ1 and the addictive noise intensity M versus its self-correlation time τ2 translate in parallel. Meanwhile, a parallel translation also appears in the plots of τ1 versus Q and τ2 versus M.(iii) The interactive effects between self-correlation times τ1 and τ2 are opposite.     

ELECTRONIC STRUCTURE STUDIES OF THE C60 FILM CONDENSED ON 2H-MoS2(0001) SURFACE

The electronic structure and vibrational spectrum of the C₆₀ film condensed on a 2H- MoS₂(0001) surface have been investigated by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), ul-traviolet photoelectron spectroscopy (UPS), Auger electron spectroscopy (AES) and infrared high-resolution electron-energy-loss spectroscopy (HREELS). AES analysis showed that at low energy side of the main transition, C₆₀ contains a total of three peaks just like that of graphite. However, the energy position of the KLL main Auger transition of C₆₀ looks like that of diamond, indicating that the hybridization of the carbon atoms in C₆₀ is not strictly in sp²- bonded state but that the curvature of the molecular surface introduces some sp²pz- bonded character into the molecular orbitals. XPS showed that the C 1s binding energy in C₆₀ was 285.0eV, and its main line was very symmetric and offered no indication of more than a single carbon species. In UPS measurement the valence band spectrum of C₆₀ within 10eV below the Fermi level (E_F) shows a very distinct five-band structure that character-izes the electronic structure of the C₆₀ molecule. HREEL results showed that the spectrum obtained from the C₆₀ film has very rich vibrational structure. At least, four distinct main loss peaks can be identified below 200 meV. The most intense loss was recorded at 66 meV, and relatively less intense losses were recorded at 95, 164 and 197meV at a primary energy of electron beam E_P = 2.0eV. The other energy-loss peaks at 46, 136, 157 and 186meV in HREEL spectrum are rather weak. These results have been compared to infrared spectrum data of the crystalline solid C₆₀ taken from recent literatures.     

用不变本征算符法求晶面吸附原子的振动模

晶体表面的扩散和缺陷对晶体振动模式的影响是表面物理学研究的一个重要和基本的课题.晶格振动的频率对应于系统的能带.由于晶格中原子的振动不是孤立的,并且晶格具有周期性,所以在晶体中形成格波.格波代表晶体中所有原子都参与的频率相同的振动,又常称为一种振动模.本文讨论在表面吸附位势系数β_0与晶体内部原子的周期位势系数β不同的情况下,晶体表面吸附一个质量为m_0(与晶格原子质量m不同)的原子以后晶格的振动模.采用不变本征算符方法,严格地导出此振动模为ω=((2β(1-coshα))/(hm))~(1/2),其中α=ln[-(mβ_0+m_0(-2β+β_0)+(β_0)~(1/2)((-4mm_0β+(m+m_0)~2β_0))~(1/2)/2m_0β].此结果表明,ω不但取决于吸附位势与吸附原子的质量,也与晶格原子的质量与内位势有关.     

氯化氢共振多光子电离光谱：F1Δ2态的光谱微扰分析

通过共振多光子电离-飞行时间法, 记录了氯化氢分子在84800-85700 cm^-1范围内, F¹Δ₂ (v’=1) 里德堡态以及V¹∑⁺ (v’=13, 14) 离子对态的电离产物H⁺, ³⁵Cl⁺, H³⁵Cl⁺ 及其同位素的光谱数据. 由于受离子对态V¹∑⁺ 的作用, F¹Δ₂ (v’=1)态呈现出明显的近共振相互作用特性. 为了分析F¹Δ₂与V¹∑⁺态之间存在的光谱微扰, 基于光解离电离通道的分析, 并针对F¹Δ₂ (v’=1)态离子信号比的变化, 将离子信号二能级作用模型优化到三能级的作用模型, 计算得到了微扰强度值为0.6 cm^-1, 预解离系数γ为0.025. 此外, 对于F¹Δ₂ (v’=1) 与V¹∑⁺ (v’=13, 14)态的三个振动能级的光谱峰位置, 采用光谱解微扰法拟合, 同样得到了类似的微扰强度和去微扰后的各光谱参数. 研究表明, 激发至F¹Δ₂ (v’=1)态得到的H⁺, Cl⁺ 离子主要是该态通过与离子对态耦合作用而产生, 而F¹Δ₂ (v’=1) 态光谱位置偏移不仅受离子对态而且还受其他里德堡态作用的影响. 同时, 非零γ 值证实了F¹Δ₂态预解离的存在. 关键词： 光解离电离 里德堡态 离子对态 光谱微扰     

Eigenfunctions of Five-Qubit XX Chain and Ground State Concurrence

Use Jordan-Wigner transformation the eigenstates and eigenenergies of five qubits XX chain including external magnetic field are obtained. The concurrences C_0,1 and C_0,2 of ground state are obtained. For the ferromagnetic, when [(\sqrt 5 - 1)/2]|J| < B ≤ |J|, the values of C_0,1 and C_0,2 are the same. The C_0,2 is easily broken by temperature.