构建光谱学精度的从头算偶极矩函数的基组依赖性

最近,人们对使用理论方法构建偶极矩函数给予了更多关注. 然而,构建偶极矩函数的计算方法并没有像势能面的计算方法那样得到充分测试. 本文以Ar-He为例,测试了如何用从头算方法构建达到光谱学精度的偶极矩函数. 特别关注了基组依赖性,即偶极矩函数随基组大小、基组叠加误差和键函数的收敛性. 本文还测试了显相关的方法在构建偶极矩函数的表现,相比传统方法,显相关方法在更小的基组即可收敛. 本文为使用不同从头算方法构建偶极矩函数提供了直观的对比.     

用单粒子格林函数和电子动量谱学研究二氧甲基甲烷的轨道电子结构

首次用单粒子格林函数理论方法研究了二氧甲基甲烷的轨道离化能谱和电子动量谱，通过比较DFT和ADC（3）方法在不同基组下的理论计算结果，说明了基组中弥散函数的重要性，并验证了端基异构效应的存在．     

ScH2分子的结构及分析势能函数

本文利用相对论有效原子实势（RECP）和密度泛函（B3PW91）的方法对Sc原子采用SVP基组,对H原子采用6-311++G基组,对ScH2分子的结构进行了优化,得到了它的平衡几何构型和谐振频率。使用多体项展式理论方法,导出了基态ScH2分子的分析势能函数,该势能表面准确地再现了ScH2 (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ScH2分子的结构。     

LiH分子X 1Σ+、 A 1Σ+和B 1Π态的势能函数

利用SAC/SAC-CI方法,使用D95(d)、6-311G**及cc-PVTZ等基组,对LiH分子的基态(X1Σ+)、第一激发态(A1Σ+)及第二简并激发态(B1Π)的平衡结构和谐振频率进行了优化计算.通过对三个基组的计算结果的比较,得出了D95(d)基组为三个基组中的最优基组的结论;使用D95(d)基组,利用SAC的GSUM(GroupSumofOperators)方法对基态(X1Σ+)、SAC-CI的GSUM方法对激发态(A1Σ+和B1Π)进行单点能扫描计算,用正规方程组拟合Murrell-Sorbie函数,得到了相应电子态的完整势能函数;从得到的势能函数计算了与基态(X1Σ+)相对应的光谱常数,结果与实验数据较为一致.     

ScH_2分子的结构及分析势能函数

本文利用相对论有效原子实(RECP)和密度泛函(B3LYP)的方法对Sc原子采用SVP基组,对H原子采用6-311++G基组,对ScH_2分子的结构进行了优化,得到了它的平衡几何构型和谐振频率.使用多体项展式理论方法,导出了基态ScH_2分子的分析势能函数,该势能表面准确地再现了ScH_2(C_(2v))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ScH_2分子的结构.     

B2分子X3∑g-和A3∑u-态的势能函数

使用SAC／SAC-CI方法,利用D95（d）,6—311g^＊＊以及cc-PVTZ等基组,对B2分子的基态（X^3∑g^-）和第一激发态（A^3∑u^-）的平衡结构和谐振频率进行了优化计算,通过对3个基组的计算结果的比较,得出了D95（d）基组为3个基组中的最优基组的结论;使用D95（d）基组,利用SAC的GSUM（Group Sum of Operators）方法对基态（X^3∑g^-）,SAC-CI的GSUM方法对激发态（A^3∑u^-）进行单点能扫描计算,用正规方程组拟合MurreLl-Sorbie函数,得到了相应电子态的完整势能函数;从得到的势能函数计算了与基态（X^3∑g^-）和第一激发态（A^3∑u^-）相对应的光谱常数（Be,ae,ωe和ωeχe）,结果与实验数据吻合。     

巧用Wannier函数分析局域坐标系下的晶体场劈裂

平面波和Wannier函数是固体电子结构的两种常用基组,灵活变换基组和坐标系可以方便理解晶体的电子结构.本文以铁磁半导体单层CrI₃为例,通过最大局域化Wannier函数方法把平面波基组变换到局域坐标系下的Wannier基组,并在八面体局域坐标系下清楚地讨论单层CrI₃的晶体场劈裂,阐明了体系电子结构和磁性.论文让学生加深了对不同基组概念的理解,并增强了其解决实际问题的能力.     

环状碲团簇Ten（n=3-12）拉曼光谱的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论研究了气相环状碲团簇Ten（n=3-12）的拉曼光谱． 使用B3LYP方法, 四种Dunning相关一致性基组（包括三ζ函数cc-pVTZ-PP, aug-cc-pVTZ-PP, sdb-cc-pVTZ以及sdb-aug-cc-pVTZ基组）进行了计算． 以Te12为例, 基组是否包含弥散函数（aug）所造成的最大拉曼活性值差异仅为5.57和5.84Å4/amu, 相应的振动波数差异仅为0.34和0.27cm-1, 因此弥散函数对环状碲团簇的拉曼计算是无关紧要的． 以采取aug-cc-pVTZ-PP基组计算Te7为例, 振动波数与文献已有值之差最小仅为0.16cm-1, 计算结果与文献已有值符合得很好． 各团簇的拉曼光谱图表现出不同的谱线轮廓, 可以作为环状碲团簇相互间区分鉴别的有力依据．     

B_2分子X~3Σ_g~-和A~3Σ_u~-态的势能函数

使用SAC/SAC-CI方法,利用D95(d),6-311g**以及cc-PVTZ等基组,对B2分子的基态(X3Σg-)和第一激发态(A3Σu-)的平衡结构和谐振频率进行了优化计算.通过对3个基组的计算结果的比较,得出了D95(d)基组为3个基组中的最优基组的结论;使用D95(d)基组,利用SAC的GSUM(Group Sum of Operators)方法对基态(X3Σg-),SAC-CI的GSUM方法对激发态(A3Σu-)进行单点能扫描计算,用正规方程组拟合Murrell-Sorbie函数,得到了相应电子态的完整势能函数;从得到的势能函数计算了与基态(X3Σg-)和第一激发态(A3Σu-)相对应的光谱常数(Be,αe,ωe和ωeχe),结果与实验数据吻合.     

环状碲团簇Te_n(n=3-12)拉曼光谱的密度泛函理论研究北大核心CSCD

采用密度泛函理论研究了气相环状碲团簇Ten(n=3-12)的拉曼光谱.使用B3LYP方法,四种Dunning相关一致性基组(包括三ζ函数cc-p VTZ-PP,aug-cc-p VTZ-PP,sdb-cc-p VTZ以及sdbaug-cc-p VTZ基组)进行了计算.以Te12为例,基组是否包含弥散函数(aug)所造成的最大拉曼活性值差异仅为5.57和5.844/amu,相应的振动波数差异仅为0.34和0.27 cm-1,因此弥散函数对环状碲团簇的拉曼计算是无关紧要的.以采取aug-cc-p VTZ-PP基组计算Te7为例,振动波数与文献已有值之差最小仅为0.16 cm-1,计算结果与文献已有值符合得很好.各团簇的拉曼光谱图表现出不同的谱线轮廓,可以作为环状碲团簇相互间区分鉴别的有力依据.     

环状碲团簇Te_n(n=3-12)拉曼光谱的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论研究了气相环状碲团簇Ten(n=3-12)的拉曼光谱.使用B3LYP方法,四种Dunning相关一致性基组(包括三ζ函数cc-p VTZ-PP,aug-cc-p VTZ-PP,sdb-cc-p VTZ以及sdbaug-cc-p VTZ基组)进行了计算.以Te12为例,基组是否包含弥散函数(aug)所造成的最大拉曼活性值差异仅为5.57和5.844/amu,相应的振动波数差异仅为0.34和0.27 cm-1,因此弥散函数对环状碲团簇的拉曼计算是无关紧要的.以采取aug-cc-p VTZ-PP基组计算Te7为例,振动波数与文献已有值之差最小仅为0.16 cm-1,计算结果与文献已有值符合得很好.各团簇的拉曼光谱图表现出不同的谱线轮廓,可以作为环状碲团簇相互间区分鉴别的有力依据.     

SO-2(2B1)离子的结构与势能函数

用二次组态相互作用方法 ,在 6 31 1G(d)基组水平上对SO-2 离子进行了理论计算 ,得到了它的结构、能量、谐振频率和力学性质 ,其结果与实验值符合得非常好 .在此计算的基础上 ,应用多体展式理论方法推导出SO-2 离子的解析势能函数 ,该函数正确反映了SO-2 离子的结构特征和能量变化     

类Li和类Be等电子序列离子基组态能量的Z相关修正

在相对论多体微扰理论和屏蔽理论的基础上,本文提出了一种计算等电子序列离子基组态能量的新方法,通过引入一个与核电荷数Z相关的能量修正函数γ(Z)来考虑由于忽略能量的高阶项对原子体系基组态能量的影响。在对类Li(Z=3～50)和类Be(Z=4～50)等电子序列离子的基组态能量所进行的理论计算研究结果表明,Z相关能量修正对于原子体系基组态能量的准确计算是有效的。     

TiO基态 (X 3 Δr) 的势能函数与光谱常数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了TiO分子基态(X³Δ_r)的离解极限.采用不同的计算方法,包括密度泛函B3LYP,B3P86,BP86,B3PW91和MP2,MP4方法,结合不同基组计算了TiO分子基态的平衡核间距、能量和振动频率.研究表明,使用B3LYP方法,对O原子使用6-311+G基组,Ti原子使用6-311+ +G^**基组时计算得到的平衡几何结构、分子离解能和谐振频率与实验值符合得最好.使用优选出的方法和基组对T 关键词： TiO 势能函数 光谱常数 密度泛函理论     

AlF的X1Σ+,A1Π和B1Σ+态的势能函数

使用SAC/SAC-CI和D95 、6-311 g及D95(d)等基组,分别对AlF的基态X1Σ 、第一简并激发态A1Π和第二激发态B1Σ 的平衡结构和谐振频率进行了优化计算.对所有计算结果进行比较,得出D95(d)基组为最优基组;运用D95(d)基组和SAC方法对基态X1Σ ,SAC-CI方法对激发态A1Π和B1Σ 进行单点能扫描计算,并用正规方程组拟合Murrell-Sorbie函数,得到了相应电子态的势能函数解析式,由得到的势能函数计算了与X1Σ 、A1Π和B1Σ 态相对应的光谱常数,结果与实验数据较为一致.     

用耦合簇理论及系列相关一致基研究基态SH+ 和 SD+ 的光谱常数*

利用耦合簇理论CCSD(T)和相关一致基组cc-pVXZ和aug-co-pVXZ(X=2,3,4,5)计算了SH 和SD 的基态平衡几何re、谐振频率ωe和离解能De.计算结果表明,所用基组越大,得到的结果与实验值之间的差别就越小,因此我们选用了大基组aug-cc-pV5Z在0.07～2.50 nm的核间距范围内对SH 和SD 的基态进行单点能计算,并将计算结果拟合成了Murrell-Sorbie函数.利用得到的解析势能函数,计算了SH 和SD 的其余3个光谱常数(ωexe,αe和Be),其结果与实验值符合得相当好.     

LiH分子X^1∑^＋、A^1∑^＋和B^1П态的势能函数

利用SAC／SAC—CI方法，使用D95（d）、6-311G＊＊及CC—PVTZ等基组，对LiH分子的基态（X^1∑^＋）、第一激发态（A^1∑^＋）及第二简并激发态（B^1П）的平衡结构和谐振频率进行了优化计算．通过对三个基组的计算结果的比较，得出了D95（d）基组为三个基组中的最优基组的结论；使用D95（d）基组，利用SAC的GSUM（Group Sum of Operators）方法对基态（X^1∑^＋）、SAC—CI的GSUM方法对激发态（A^1∑^＋和B ^1П）进行单点能扫描计算，用正规方程组拟合Murrell—Sorbie函数，得到了相应电子态的完整势能函数；从得到的势能函数计算了与基态（X ^1∑^＋）相对应的光谱常数，结果与实验数据较为一致．     

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.     

燃烧烟气汞反应的量子化学计算方法研究

应用量子化学理论的不同方法和典型ECP基组分别计算含汞燃烧烟气中分子的几何结构和反应的焓变及熵变,并与美国国家标准技术局的实验数据相比较,以验证量子化学计算所用的理论水平和基组的有效性.结果表明QCISD方法/Stevens基组的组合最好,其次为B3PW91方法/Stevens基组、B3LYP方法/Stuttgart RSC1997基组.研究结果为进一步应用量子化学方法计算汞相关反应的动力学参数奠定基础.     

MgH分子X2Σ+,A2Π和B2Σ+电子态的势能函数

利用QCISD(T),SAC-CI方法和cc-pVQZ,aug-cc-pVTZ,6-311 G及6-311 G(3df,2pd)基组,对MgH分子的基态X2Σ ,第一简并激发态A2Π和第二激发态B2Σ 的结构进行优化计算.通过对4个基组计算结果进行比较,得出6-311 G(3df,2pd)基组为最优基组.使用6-311 G(3df,2pd)基组和QCISD(T)方法对基态X2Σ ,SAC-CI方法对激发态A2Π和B2Σ 进行单点能扫描计算,然后采用Murrell-Sorbie函数及修正的Murrell-Sorbie C6函数进行拟合,得到了相应电子态的势能函数参数和对应的光谱常数.计算结果表明,用修正的Murrell-Sorbie C6函数计算得到的MgH分子基态和第一简并激发态的光谱常数ωe,ωexe,Be,αe与实验数据吻合很好.表明修正后的Murrell-Sorbie C6函数能更为准确地描述MgH分子的基态和第一激发态的势能函数.