利用电子结构数据拟合H2分子的电子壳模型势函数参数

电子壳模型势函数在离子晶体的原子级计算机模拟中有广泛应用,其势参数主要通过拟合晶体的实验数据或电子结构数据得到.提出了通过拟合双原子分子的量子化学从头计算电子结构数据来获得该势函数的方法,并由H2分子的电子结构数据建立了H原子间的电子壳模型势函数.此外,还应用该势函数对H+2分子离子进行了计算.该势函数拟合方案更适合于共价键型的分子.     

利用电子结构数据拟合H2分子的电子壳模型势函数参数

电子壳模型势函数在离子晶体的原子级计算机模拟中有广泛应用,其势参数主要通过拟合晶体的实验数据或电子结构数据得到.提出了通过拟合双原子分子的量子化学从头计算电子结构数据来获得该势函数的方法,并由H₂分子的电子结构数据建立了H原子间的电子壳模型势函数.此外,还应用该势函数对H⁺₂分子离子进行了计算.该势函数拟合方案更适合于共价键型的分子. 关键词： 电子壳模型势 参数拟合 共价键 2分子')" href="#">H₂分子     

AlC-(X3Ⅱ,a1∑+,b1△,c1Ⅱ)光谱属性的B3LYP研究

选择6-311++G(2df)、6-311++G(3df)、cc-PVDZ、AUG-cc-PVDZ、cc-PVTZ、AUG-cc-PVTZ六种不同的基组,应用密度泛函理论的B3LYP方法,对双原子分子离子AlC-的基态X3Ⅱ和第二激发态a1∑+的结构、光谱常数和分子属性进行了详细的理论研究.通过对六个基组的计算结果与以往文献报道的数据的比较,得到AUG-cc-PVTZ基组是六个基组中最优基组.使用AUG-cc-PVTZ基组,对AlC-的第三激发态b1△和第四激发态以c1Ⅱ进行了单点能扫描计算,并计算了其光谱数据.部分光谱数据还是第一次给出理论的报道.     

等价电子数组元Heusler合金Fe_2RuSi中的原子占位

对等价电子数组元Heusler合金Fe_2RuSi的原子占位、电子结构与磁性进行了理论与实验研究.第一性原理计算表明,虽然Fe_2RuSi中Fe,Ru均有8个价电子,但是Ru仍表现出强烈的占据A,C晶位倾向.基态总能最低的是Fe与Ru分别占据A,C晶位的XA结构,次低的是Fe,Ru在A,C位混乱占位的L2_1B结构,且两者能量差很小.这说明决定Heusler合金中过渡族原子占位的因素除价电子数以外还可能有原子半径和共价杂化作用等.态密度和差分电荷密度计算表明Heusler合金中主族元素与最近邻过渡族元素之间的p-d共价杂化对Heusler合金的占位有明显影响,在XA结构中Ru与Si和Fe(B)之间都存在明显的杂化作用,而在高能的L2_1结构中,Si与最近邻的Fe杂化作用相当弱.XRD测试表明在室温Fe_2RuSi存在A,C位之间的Fe-Ru反占位,形成了能量次高的L21B结构,这主要来自于混合熵对自由能的贡献及其引起的原子自发混乱占位.在5 K下Fe_2RuSi的饱和磁矩为4.87μB/f.u.,与计算值符合得相当好.     

用喇曼光谱测定液晶的序参数

液晶序参数的测定是研究液晶分子排列的重要课题[1,2].本文介绍我们用喇曼光谱测定MBBA(4-甲氧基苄叉-4’-正丁基苯胺)序参数的结果,与文献比较,基本相符. Jen[2]等人对于液晶序参数作了详尽的论述.令向列型液晶分子长轴与液晶光轴成θ角,那么序参数A0(2)和A0(4)的定义为<>是对所有分子的平均值. 用喇曼光谱测定序参数,主要是测二组退偏比.如图1,激光束垂直入射于经沿面校列处理过的液晶盒.如果a与b分别为散射光和入射光的偏振方向,Iab代表测得的谱带强度.那么退偏比R1和R2[2]的定义是 因此通过退偏比的测量,可以求出序参数的数值. 实验…     

铁小檗碱化合物结构的密度泛函理论研究

本工作采用密度泛函理论(B3LYP)方法对铁小檗碱化合物的中性分子及离子进行了结构优化和频率计算.结果表明:无论是中性分子还是离子,铁小檗碱物化合物基态结构都是小檗碱基态结构中的与N原子相邻的C10原子上键合一个Fe原子形成的.其阳离子结构具有C_1对称性和~3A电子态;中性分子的基态结构具有C_1对称性和2A电子态;阴离子的基态结构具有C1对称性和5A电子态.当铁小檗碱物化合物的阳离子得到一个电子后,C(10)-Fe(26)及Fe(26)-H(44)的键长都有所变短;当中性分子得到一个电子变成阴离子后,C(10)-Fe(26)及Fe(26)-H(44)的键长都有所增加.     

双原子分子离子SiC-激发态A2Ⅱ的势能函数的变分研究

根据能量变分的思想,将双原子分子离子XY 的新解析势能函数ECMI势和关于离子XY 的能量自洽法(Energy-consistent-method for ion, ECMI)推广到双原子分子离子XY-的势能函数研究之中,具体研究了双原子分子离子SiC-激发态A2∏的势能函数,并与将中性双原子分子的势能函数如Morse势和Huxley-Murrrell-Sorbie (HMS)势直接用于双原子分子离子XY-的结果和ab initio计算结果进行了比较.结果表明,ECMI势和ECMI方法对双原子分子离子XY-的势能函数研究同样是成功的,在重要的渐近区和离解区优于中性势能函数,与精确的ab initio结果一致.     

双原子分子离子SiC~-激发态A~2∏的势能函数的变分研究

根据能量变分的思想,将双原子分子离子XY 的新解析势能函数ECMI势和关于离子XY 的能量自洽法(Energy-consistent-method for ion,ECMI)推广到双原子分子离子XY-的势能函数研究之中,具体研究了双原子分子离子SiC-激发态A2∏的势能函数,并与将中性双原子分子的势能函数如Morse势和Huxley-Murrrell-Sorbie(HMS)势直接用于双原子分子离子XY-的结果和ab initio计算结果进行了比较.结果表明,ECMI势和ECMI方法对双原子分子离子XY-的势能函数研究同样是成功的,在重要的渐近区和离解区优于中性势能函数,与精确的ab initio结果一致.     

超过饱和固溶W-B合金力学性质的第一性原理研究

针对小原子元素在金属合金中可同时提高硬度和韧性的现象,本文采用基于第一性原理方法,研究了W-B合金的超过饱和固溶结构和力学性能.计算结果表明：无论是几何结构的晶格畸变,还是热力学上的结合能,B原子以置换形式固溶于W晶体中均优于其他固溶形式,这主要是由于置换B原子与周围W原子形成以共价型为主兼有离子型的键合作用.在合金中添加B元素虽然降低了合金材料的弹性模量,杨氏模量由414.34 GPa降低至338.36 GPa,但却显著增加了材料的韧性,B/G值由1.97提高到2.30(纯W晶体相较于B含量6.25 at.%时).并且合金的各向异性显著地减弱.另外,合金中B元素的添加,还使得材料理想剪切强度和最大应变值也得到了增加,分别由原来的19.981 GPa和0.187增加至21.814 GPa和0.209.这说明B元素在W合金中的超过饱和固溶不仅增加了合金的强度,还提高了合金的韧性.     

VH2+分子离子的结构与势能函数

本文从VH2 分子离子基态的电子状态及其离解极限出发,采用B3PW91的方法,对V原子采用SVP基组,对H原子采用6-311 G基组优化出VH2 (X3A2)分子离子稳定构型的平衡核间距Re=0 .1631 nm,∠HVH =112 .3858°,同时计算出振动频率,并使用多体项展式理论方法,导出了基态VH2 分子离子的分析势能函数,该势能表面准确地再现了VH2 (C2v)平衡结构,然后根据势能函数等值图讨论了反应势能面的静态特征,并利用杂化轨道理论解释了VH2 分子离子的结构.     

原子簇产生的统计规律与结构分析（Ⅱ）

通过对二元原子簇质谱的分析。发现以同种结构和机理生长的原子簇丰度符合对数正态分布，对于离子型二元原子簇，由统计规律描述的同一系列原子簇之间相差一个或数个符合宏观元素价态的化合物集团，并且随着原子簇的增大，只有保持宏观元素价态的原子簇系列才能免保留下来，而对于共价型二元原子簇，因为没有元素价态的限制，符合统计规律的一同系列原子簇一般由加减单一元素的的原子个数形成，由统计规律可以分析出可改变的元素原子     

SeF_n(n=0,+1,+2)基态及SeF低激发态的势能函数与微观性质

为了弄清氟与硒相互拮抗作用的动力学特征,了解SeFn(n=0, 1, 2)分子离子基态和激发态势能函数及微观结构、性质的基本信息是必要的.本文采用6-311 G**基组、B3LYP方法对SeFn(n=0, 1, 2)分子离子基态进行了结构优化和频率计算,用TDB3LYP/6-311 G**含时方法对激发态B12Π、B22Π进行了计算,得到SeFn(n=0, 1, 2)分子离子基态和SeF分子激发态B12Π、B22Π的平衡几何结构、电子状态、谐振频率、偶极矩、离解能De等性质,并在计算出来的一系列单点势能基础上,用正规方程组拟合Murrell-Sorbie(M-S)势能函数,得到相应态的解析势能函数,光谱参数Be、αe、ωe、和ωeχe,由此计算对应的光谱参数和力学性质.理论计算值与相关文献值吻合较好,说明用B3LYP(TDB3LYP)/6-311 G**方法计算SeFn(n=0, 1, 2)分子离子基态和激发态微观结构性质是可行的.     

VH_2~+分子离子的结构与势能函数

本文从VH2+分子离子基态的电子状态及其离解极限出发,采用B3PW91的方法,对V原子采用SVP基组,对H原子采用6-311 ++G基组优化出VH2+(X3A2)分子离子稳定构型的平衡核间距Re=0 .1631 nm,∠HVH =112 .3858°,同时计算出振动频率,并使用多体项展式理论方法,导出了基态VH2+分子离子的分析势能函数,该势能表面准确地再现了VH2+(C2v)平衡结构,然后根据势能函数等值图讨论了反应势能面的静态特征,并利用杂化轨道理论解释了VH2+分子离子的结构.     

核因子κB活性抑制剂定量构效关系

用量子化学密度泛函及分子力学方法,计算了一系列喹唑啉衍生物分子的电子结构、几何结构及分子性质(广义结构)的各种参数,用以探讨该类药物分子的结构与对核因子抑制活性的关系.通过逐步回归分析,筛选出主要因素,建立了定量构效关系方程.结果表明,化合物的环D上17位碳原子上的取代基X的疏水参数、环A中R1取代基上第一个原子的净电荷及该取代基的立体参数,以及环A上3位碳原子的净电荷与化合物的抑制活性紧密相关,它们是影响化合物抑制活性的主要因素.采用“leaveoneout”法进行预报检验,其交叉检验相关系数较大,表明所得的模型有较强的预报能力.方程入选的都是可计算参数,这有利于计算机辅助该类NFκB活性抑制剂的分子设计.     

B3分子的结构和势能函数

利用从头计算法QCISD/6-311G**确定了B3分子的基电子态,并计算了结构参数.采用原子分子反应静力学原理推导了其离解极限.在此基础上,用多体展式法导出了B3(X2A′1)的解析势能函数,可用于进一步的计算研究.通过势能函数等值图和三维图分析和展示了B3分子的结构特点,并指出由B2到B3分子的最可能途径.     

六参数高精度双原子分子解析势能函数

提出一种构造解析势能函数的新方法,得到一种六参数解析势能函数,该势能函数适用于多种基本类型的双原子分子.用同核中性基态双原子分子Li₂-X¹Σ_g⁺、Na₂-X¹Σ_g⁺,异核带电基态双原子分子离子(BC)^--X³∏,异核中性激发态双原子分子PbS-A¹Σ⁺、BaO-A¹Σ,异核带电激发态双原子分子离子(CS)⁺-A²∏,同核中性激发态双原子分子K₂-B¹∏_u,同核带电激发态双原子分子离子N₂⁺-B²Σ_u⁺等共36个算例对该势能函数进行验证,计算结果与RKR(Rydberg-Klein-Rees)数据或振动能谱实验数据高精度符合.同时发现,在分子振动能谱计算精度方面,该势能函数总体上优于Murrell-Sorbie势能函数.     

Molecular Axis Orientation in Charge Transfer Reactions Determined with a Reaction Microscope

基于在近代物理研究所建成的反应显微成像谱仪,实验研究了在分子离子与He原子碰撞中的电荷交换反应机制. 通过运动学完全测量实验充分展示了此碰撞体系的特征. 由于采用了符合测量技术和数据列表模式记录数据,因此实验记录了每个事件中因分子离子解离而产生的碎片的三维动量信息. 在离线数据分析和处理中,根据解离碎片的动量可以确定每个事件中的H₂⁺分子离子的分子轴取向. 在近轴反冲核近似下,可以认为实验测量得到的分子轴取向就是电荷交换碰撞时刻分子轴的取向. 实验中分子轴取向的     

基于供体调节的含硼热活化延迟蓝色荧光材料的理论研究

基于含硼热活化延迟荧光化合物p-AC-DBNA (a),通过在供体吖啶部分添加两个氮原子,设计了一系列新的热活化延迟荧光分子b1∽b4. 使用密度泛函理论和含时密度泛函理论计算了化合物a和b1∽b4的前线轨道能级、发射光谱、单重态-三重态能隙、反向系间窜越速率常数. 计算结果表明,与分子a相比,新设计分子的最大发射波长显著蓝移了47∽125 nm. 其中,b1和b3分子发射深蓝色荧光,而b2和b4分子发射浅蓝色荧光. 此外,发现了a、b2和b4分子中的反向系间窜越过程不仅可以通过从T₁态到S₁态的跃迁来实现,而且也可能通过从T₂态到S₁态的跃迁来实现. b1和b3分子中的反向系间窜越过程主要通过T₂→S₁过程的热激子方式发生. 重要的是,计算得到的b2和b4分子中T₁→S₁的反向系间窜越速率常数值是a分子的两到三倍,这表明b2和b4分子热活化延迟荧光性能更显著. 研究结果不仅提供了两种有前景的硼基热活化延迟荧光候选化合物(b2和b4),而且为蓝色OLED材料的设计提供了理论依据.     

ZnH~(n±)(n=0,1,2)双原子分子离子光谱与分析势能函数研究

用密度泛函B3LYP/6-311++g(d,p)方法对ZnH~(n+)(n=0,1,2)分子离子的势能函数及光谱常数进行了分析,结果表明0价和±1价分子离子都能稳定存在而±2价离子有亚稳定态存在,其基态电子态分别为~2∑(ZnH),~1∑(ZnH~+),~1∑(ZnH~-),~2∑(ZnH~(2+)),~2∑(ZnH~(2-)),其中±2价离子的势能函数曲线明显呈"火山口"型,属于亚稳态分子离子,用八参数Murrell-Sorbie势拟合±2价亚稳态双原子分子离子势能函数得到的拟合曲线与势能扫描点符合得非常好,而四参数Murrell-Sorbie势对±2价离子的拟合与势能扫描点有较大的差距.     

基态SiH~+分子离子光谱常数与振动能级研究

首先根据群论及原子分子反应静力学的相关知识,推导了SiH+分子离子基态X1Σ+的电子态和合理的离解极限。然后采用Gaussian 09程序包中优选出的QCISD(T)方法结合cc-pVQZ基组,对SiH+分子离子基态结构进行了优化计算。运用相同方法对SiH+分子离子基态进行了单点势能扫描,分别采用9参数Murrell-Sorbie函数及Murrell-Sorbie+c6函数进行了非线性最小二乘拟合,首次得到了SiH+分子离子基态的势能函数和相应的光谱常数ωe,ωexe,Be,αe。计算结果表明,利用9参数Murrell-Sorbie函数计算所得的光谱常数与实验光谱数据吻合得更好,相对误差分别为0.13%,3.07%,0.38%,5.25%以及0.52%,这些数据均说明9参数Murrell-Sorbie势能函数能更好地描述SiH+分子离子基态的性质,拟合所得势能曲线准确地再现了其离解能和平衡结构特征。通过求解双原子分子核运动的径向薛定谔方程,首次报道了SiH+分子离子基态在J=0时的振动能级、转动惯量和六个离心畸变常数。为实验上找到对应的跃迁提供了理论依据。