LJ团簇和H2O团簇的局域优化计算

将传统分子动力学方法中时间积分步长定义成粒子的最大加速度、最大速度和变化的最大允许空间步长的函数,并给出了空间步长的确定方法.作为对这个算法有效性的检验,计算了较小Lennard-Jones团簇和H₂O团簇的稳定结构,发现了新的(H₂O)₁₃的最小能结构.     

甲醇－乙醚团簇的多光子电离和从头算

在355 nm波长下用激光电离飞行时间质谱装置研究了氢键团簇甲醇/乙醚混合团簇的多光子电离,飞行时间质谱仪观测到一系列质子化团簇,为了探讨质子化团簇的形成机理,在B3LYP/6-31 G(d,p)//B3LYP/6-311 G(d,p)基组水平上计算了CH30H-(C2H5)2O离子和中性团簇的稳定几何结构和解离通道和解离能,发现存在一个质子转移过程,解离产物主要为CH3O和[(C2H5)2O]H .     

乙醚-水混合团簇的多光子电离质谱及从头算

应用多光子电离技术结合飞行时间质谱仪对乙醚与水的混合团簇进行了研究,实验中观测到了多个序列的质子化团簇： (CH3CH2OCH2CH3)nH+（n=1、2…6）、(CH3CH2OCH2CH3)nH2OH+（n=1、2…4）和(CH3CH2OCH2CH3)n(H2O)2H+ （n=2、3、4）。通过对质谱的研究发现,(CH3CH2OCH2CH3)3H2OH+为幻数结构。结合从头计算理论,在B3LYP/6-31G(d)基组水平上对乙醚与水混合团簇的可能构型进行优化,得到了其稳定构型。振动频谱分析显示,团簇中最强的红外振动模式主要来自氢键中H的伸缩振动的贡献。     

模拟进化法优化Si和Be的团簇结构

模拟生物进化的机理，建立了优化团簇结构的理论程序，并对Ｓｉ和Ｂｅ团簇结构进行了优化计算。并成功地得到了用其它方法已发现的团簇基态结构，还发现了用其它方法尚未得到的团簇基态结构；所得到的团簇基态能量等于或小于已发表的用其它方法所得到的相应团簇的基态能量，说明此方法对于优化团簇基态结构是可行和有效的。     

负离子全金属团簇Ga4^2-的芳香性的从头算理论研究

运用密度泛函理论的三种方法(B3LYP、B3PW91、PW91PW91)与Mφller-plesset二级微扰方法(MP2)和极化分裂阶基基组6-311 G(3df)，对二阶负离子全金属团簇Ga4^2-与多种一阶负离子团簇MGa4^-(M=Li、Na、Cu)稳定构型与振动频率作了计算，其中二阶负离子全金属团簇Ga4^2-最稳定的构型是正方形结构(D4h)。接着，从团簇结构、非局域π电子数目、分子轨道图形和Ga4^2-同MGa4^-在结构与谐振频率、谐振模式的对比等多方面论述了Ga4^2-正方形结构(D4h)的芳香性特征。     

（NH3）nH^＋2团簇离子的产生及其结构的从头计算研究

用激光多光子电离ＴＯＦ质谱和分子束技术实验研究了氨团簇,测量到（ＮＨ３）ｎＨ＾＋２类型团簇离子,首镒观测到ｎ〈４的该类团簇离子的存在。用ＧＡＵＳＳＩＡＮ－９４程序计算这种团簇离子的结构,找到一种稳定构型,并与文献报道的有关计算结果进行了比较和讨论。     

H+4, H+5和H+7团簇离子的测量和确认

报告了H+4, H+5, H+7等团簇离子的测量结果. 确认可以由H+3与一个或多个H和H2相互作用形成较大的H+4, H+5, H+7等团簇离子.     

负离子全金属团簇Ga2-4的芳香性的从头算理论研究

运用密度泛函理论的三种方法(B3LYP、B3PW91、PW91PW91)与Mller-plesset二级微扰方法(MP2)和极化分裂阶基基组6-311+G(3df),对二阶负离子全金属团簇Ga2-4与多种一阶负离子团簇MGa-4(M=Li、Na、Cu)稳定构型与振动频率作了计算,其中二阶负离子全金属团簇Ga2-4最稳定的构型是正方形结构(D4h).接着,从团簇结构、非局域π电子数目、分子轨道图形和Ga2-4同MGa-4在结构与谐振频率、谐振模式的对比等多方面论述了Ga2-4正方形结构(D4h))的芳香性特征.     

(TiO2)n(n=3-6)团簇吸附水分子的理论研究

给出了优化小分子在团簇表面吸附结构的遗传算法.结合经验势函数,搜寻了水分子在(TiO2)n(n=3-6)团簇上可能的吸附方式;利用B3LYP/6-31G**方法对各种吸附结构进行了优化.结果表明水分子主要通过O原子以非解离方式吸附到团簇中配位数较低或位置比较凸出的Ti原子上.分子轨道分析表明,水分子与团簇之间的成键主要来自吸附位Ti原子3s3p轨道的贡献,水分子的轨道保持了气相水分子中的基本特征,但离域化程度增大.NBO分析表明,Ti原子通过3sp向水中氧原子转移电荷,而水分子又通过轨道离域把电荷反馈到由Ti的3d4s等轨道形成的反键轨道.虽然吸附后水中O,H原子的净电量增加,但O-H键减弱.吸附后水分子的振动频率发生红移.     

Ti_2B_n(n=1—10)团簇的结构与稳定性:基于从头算的研究

采用密度泛函理论中的B3LYP方法,结合从头算的CCSD(T)方法对Ti2B n(n=1—10)团簇的稳定性和电子性质进行了研究.发现两个Ti原子的掺杂导致B n团簇结构发生了根本性变化.随着n的增大,Ti2B n团簇结构生长非常规律.所有的最稳定结构都可看成双锥结构,并且两个Ti原子处在双锥结构的锥顶.根据二阶差分能量分析,得出Ti2B n(n=1—10)团簇的幻数是6,7和8.进一步分析了团簇的Ti原子解离能、B原子解离能以及团簇的电子亲和势和电离势.这些能量分析表明Ti2B6团簇既有良好的热力学稳定性,又有良好的动力学稳定性.应用前线轨道理论,对Ti原子与B6之间的成键进行了分析,了解其稳定性的根源.     

Ab Initio Investigation of the Microspecies and Energy in Hydrated Strontium Ion Clusters

Quantum chemistry calculations were used to study the structure and energy of strontium (Sr) ion hydrated clusters [Sr(H₂O)_1?25]²⁺. The saturated hydration number of the first hydration layer of Sr²⁺ was 8, and the hydration distance was 2.58 Å. The second hydration layer had 1–9 hydration numbers, and the hydration distance was in the range of 4.4–4.6 Å. This work also developed the relationship between the thermodynamic data (average water binding energy E_n and successive water binding energy ΔE_n,n?1, etc.) of the aforementioned low-energy structure and the hydration structures. The first hydration layer was formed by the strong electrostatic interaction between Sr²⁺ and water molecules, and the decrease in ΔE_n,n?1 was relatively large. Hydrogen bonds were formed between water molecules of the second hydration layer and water molecules of the inner layer, and the decrease in ΔE_n,n?1 was relatively small. When one water molecule was added beyond the second hydration layer, ΔE_n,n?1 was close to the hydrogen bond energy 8.88 kcal/mol (37.1 kJ/mol) of dimer water molecule, indicating that there was very weak interaction between Sr²⁺ and the water molecules beyond the second hydration layer.     

双噻吩基四硫富瓦烯富勒烯C60几何构型与电子结构的理论研究

利用半经验AM1法研究双噻吩基四硫富瓦烯富勒烯 C60 (BTTTF C60 )和四硫富瓦烯 C60 (TTF C60 )的几何构型、电子结构和前线轨道 .计算结果显示 ,两化合物的TTF面发生弯曲 ,形成独特的空间构型 ,电子结构的分析表明其原因是由C60与TTF或BTTTF的相互作用引起的 .C60的LUMO能与BTTTF的HOMO能接近 ,易发生D A反应 ,形成BTTTF C60 .BTTTF C60和TTF C60的LUMO能仍较低 .LUMO分布集中在C60部分 ,表明BTTTF C60的C60母体仍可接受电子 .另外对两分子的电荷分布、HOMO及LUMO的分析比较 ,表明所设计的BTTTF C60分子可能产生与TTF C60分子类似的电荷分离态     

用密度泛函和从头算理论研究3-苯基-2-(4-硒基吗啉基)-5-苯基乙烯基-4H-咪唑啉-4-酮及其衍生物的构型,电子结构和振动光谱

本文测得了四种新型杀菌剂3-苯基-2-(4-硒基吗啉基)-5-苯基乙烯基-4H-咪唑啉-4-酮及其衍生物的FT-Raman光谱,并用密度泛函(DFT-B3LYP)和从头算(ab initio RHF)理论在6-31G(d)的水平上研究了化合物基态的构型,电子结构,并计算了它们的振动光谱。结果显示,HOMO-1轨道的主要来自于Se原子Pz电子的贡献,具有非键轨道特征,而化合物的其它4个最高占有轨道都具有π轨道特征。计算振动波数与实验基频很好的吻合。由于化合物分子结构中存在较大的共轭效应,咪唑啉环内C=N双键的伸缩振动模式明显地向低波数位移50cm-1。     

Phonon Spectrum of La2Ge2O7: Ab Initio Calculation

Physics of the Solid State - Within the density functional theory, ab initio calculation of the crystal structure, phonon spectrum, and elastic properties of lanthanum germanate La2Ge2O7 with...     

Structure and Lattice Dynamics of Nd2TiO5 and Sm2TiO5 Crystals: Ab Initio Calculation

Physics of the Solid State - Ab initio study of the crystalline structure and the phonon spectrum of R2TiO5 (R = Nd, Sm) crystals is conducted using the density functional theory. The calculations...     

Phonon Spectrum of Eu2Sn2O7: Ab Initio Calculation

Optics and Spectroscopy - The crystal structure and phonon spectrum of a Eu2Sn2O7 crystal is studied within the MO–LCAO approach using the hybrid DFT functional, which takes into account the...     

Ab Initio MRD-CI Investigation of the Electronic Spectrum of Dichloromethanol Cl2CHOH

Multireference configuration interaction calculations (MRD-CI) are performed to compute excited states of dichloromethanol Cl₂CHOH, a species relevant to atmospheric chemistry. Oscillator strengths f are also calculated to predict the electronic spectrum. Four strong transitions calculated at 7.12 eV (1¹A″←X¹A′), 7.50 eV (2¹A″←X¹A′), 8.38 eV (3¹A″←X¹A′), and 8.8 eV (5¹A″←X¹A′) can serve as a guideline for experimental search. The corresponding triplet states are also given.     

Ab Initio Study of Structural and Electronic Properties of Sodium Bromide

The structural and electronic properties of sodium bromide （NaBr） are investigated by the density functional theory （DFT） within the generalized gradient approximation （GGA） for the exchange and correlation energy. The equilibrium lattice constant, bulk modulus and its pressure derivative are obtained by fitting the calculated total energy to the third-order Birch-Murnaghan equation of state. The band structure along the higher symmetry axes in the Brillouin zone, the density of states （DOS） and the partial density of states （PDOS） are presented. The results have been discussed and compared with the available experimental and theoretical data.