用能量自洽法研究异核双原子分子的势能曲线

用研究双原子分子解析势能函数的新方法——ECM方法进一步研究了一些异核双原子分子的电子基态和激发态：CIF分子的A３Π1和B0＋(３Π)态，CH分子的X２Π态，BH分子的X1Σ＋态，XeO分子的d1Σ＋态，LaF分子的X1Σ＋态，Li7D分子的X1Σ＋态，NaRb分子的X1Σ＋态，KRb分子的(2)3Σ＋和21Π态等.获得的势能曲线表明，ECM势能很好地符合Rydberg-Klein-Rees(RKR)值，得到了比Morse势，huxley-Murrell-Sorbie(HMS)势更令人满意的结果.而且在分子渐近区和分子离解区域，ECM方法还能得到RKR可能缺乏的可靠物理数据. 关键词： 能量自洽 双原子分子 势能函数 电子态     

用能量自洽法研究碱金属双原子分子的势能曲线

用能量自洽法(ECM)研究了碱金属双原子分子一些电子激发态的势能曲线：Na₂ 分子的2¹Π_g,4³Π_g和b³Π< sub>u电子激发态,K₂分子的a³Σ^＋_{u,2¹Πg,B¹Πu和A^{关键词： 能量自洽 双原子分子 势能 碱金属}}     

氢化物双原子分子势能曲线的能量自洽法研究

使用能量自洽法较系统地研究了部分氢化物及其同位素双原子分子的一些电子基态和激发态的势能：NaH，RbH分子的X1Σ+态，同位素分子HF和DF，H35Cl和D35Cl，6LiH，6LiD和7LiH的Ｘ１Σ+态，BH分子的a3Π,b3Σ-激发态，CH分子的A2Δ激发态和BeH分子的A2Π激发态.不仅得到了与基于实验的Rydberg-Klein-Rees势能或Inverted Perturbation Approach值或Configuration Interaction理论数据符合得很好的势能，而且获得了其他 关键词： 能量自洽 势能函数 氢化物     

变分代数能量自洽法研究Li_2分子部分电子态的解析势能

在课题组前期建立的计算双核分子体系解析势能函数的代数能量自洽法(algebraic energy consistent method,AECM)的基础上,引入了经改进得到的精确研究双核分子完全振动能谱的变分代数法(variational algebraic method,VAM),获得了计算双核分子体系精确解析势能函数的变分代数能量自洽法(variational algebraic energy consistent method,VAECM)。基于有限的精确实验振动能谱数据,利用VAECM方法研究了Li_2分子1~3Δ_g,3~3Σ_g~+,1~3Σ_g~-和b~3Π_u等4个电子态的完全振动能谱和解析势能函数。获得了各电子态包含高阶的振动光谱常数、完全振动能谱、振动力常数fn和势能展开系数an,并通过可调变分参数λ最终确定了VAECM解析势能函数的具体表达形式。计算结果与其他方法的研究结果进行了比较,VAECM方法获得的振动能谱数据和势能解析表达形式能更好地描述这些电子态在渐近区和离解区的物理行为,消除了利用前期AECM方法研究这些电子态在离解区出现的非物理势垒现象。     

用能量自洽法研究双原子分子离子XY+的五阶解析势能函数

将用于研究双原子分子离子XY⁺解析势能函数的能量自洽法(energy consistent method for ion XY⁺,ECMI)从三阶推广到五阶,并将双原子分子离子XY⁺的三阶解析势能函数ECMI(3)推广为五阶的解析势能函数ECMI(5),研究CO⁺的B²Σ⁺态和SO⁺的b⁴Σ^-态的解析势能函数.结果表明,CO⁺的B²Σ⁺态和SO⁺的b⁴Σ^-态的新解析势能函数ECMI(5)势与基于实验的RKR数据符合得很好,优于常用的中性双原子分子势能函数Morse势、HMS势和双原子分子离子XY⁺的ECMI(3)势在这两个离子状态下的表现.不仅如此,ECMI势给出了对原子分子碰撞等诸多研究非常重要的正确理解极限和全程势能数据.     

用能量自洽法研究双原子分子离子XY^＋的势能函数

基于能量变分思想，建立了双原子分子离子XY^ 势能函数的新解析形式——ECMI势。该势函数中的离子库仑作用势包含了各级高阶修正，变分可调且收敛迅速。本用这种新的解析势能函数和离子的能量自洽法(Energy-consistent—method for ion，ECMI)研究了双原子分子离子CO^ 基态X^2∑^ 态的势能函数。结果表明，新的解析势能函数ECMI势更加适合用来描述双原子分子离子XY^ 的全程势能行为。     

用能量自洽法研究双原子分子离子XY+的势能函数

基于能量变分思想,建立了双原子分子离子XY+势能函数的新解析形式--ECMI势.该势函数中的离子库仑作用势包含了各级高阶修正,变分可调且收敛迅速.本文用这种新的解析势能函数和离子的能量自洽法(Energy-consistent-method for ion, ECMI)研究了双原子分子离子CO+基态X2Σ+态的势能函数.结果表明,新的解析势能函数ECMI势更加适合用来描述双原子分子离子XY+的全程势能行为.     

用能量自洽法研究部分卤化钙分子CaX (X=Br, Cl, F)的解析势能函数

采用研究解析势能函数的能量自洽法Energy Consistent Method (ECM), 研究了部分卤化钙分子CaX (X=Br, Cl, F) 的C2S+、A2和B2S+态等基态和低激发态的解析势能曲线。并与曾经常使用的Morse 势、Huxley-Murrell-Sorbie (HMS)势和基于实验的Rydberg- Klein-Rees (RKR) 数据进行了比较。结果表明,这些 ECM 势能不仅能与RKR 数据符合得很好,而且还能得到实验方法难以得到、常用的Morse 势和HMS 势函数可能会产生较大误差、但在许多研究中又非常重要的渐近区和离解区的势能数据,得到了物理性质优秀的全程解析势能。     

低激发态双原子分子的势能函数

对比分析了双原子分子的势能函数,发现用PG—高斯势函数表述低激发态双原子分子是一种可能的选择。按照微观过程原理和本文提出的“激发态选择规则”,可确定低激发态的离解极限与离解能,并导出63个激发态的PG—高斯势函数。     

普适性双原子分子解析势能函数的研究

提出了一种构造解析势能函数的新方法,由此得到了一种既适用于中性双原子分子又适用于带电双原子分子离子的解析势能函数。本文用八种基本类型的双原子分子——同核中性基态双原子分子Na₂-X1Σ+_g,同核中性激发态双原子分子C₂-A1Π_u,同核带电基态双原子分子离子He+₂-X2Σ+_u,同核带电激发态双原子分子离子N+₂-B2Σ+_u,异核中性基态双原子分子NaLi-X1Σ+_g,异核中性激发态双原子分子BH-B1Σ+,异核带电基态双原子分子离子(BC)--X3Π,异核带电激发态双原子分子离子(CS)+-A2Π等共21个算例对势能函数进行了验证并与RKR (Rydberg-Klein-Rees)实验数据进行了比较,计算结果与RKR数据符合很好。     

同核双原子分子离子的势能研究

使用作者最近建立的研究双原子分子离子精确势能的离子能量自洽法(ECMI),对碱金属、氟、氧的同核双原子分子离子的以下电子态进行了研究:Na2 的X2∑g 态,Li2 的X2∏u态,F2 的A2Пu态,F2 的X2∏g,和O2 的A2∏u态.将获得的ECMI势能曲线与用其他理论方法得到的势能曲线进行的比较表明,ECMI得到了这些态的最好势能,而且ECMI势不仅能获得平衡核间距附近的精确势能,还能得到其他方法往往难以得到的双原子分子离子渐进区和离解区的正确势能.     

用节点变分的代数方法研究双原子体系的完全振动能谱和离解能

对于使用实验数据作为原数据进行的数值计算, 由于实验误差的普遍存在, 在数值计算过程中可能存在对实验误差的放大效应, 使得微小的实验误差对数值计算的结果产生明显影响. 因此本文通过在AM (algebraic method) 方法中加入用以抵消实验误差的微小变分项δE, 从而将AM改进为节点变分的代数方法VAM (variational algebraic method). 该方法具有更广泛的适用范围, 尤其对处理那些实验数据较少、 误差较大、 已知的实验振动能级远离体系离解能的双原子体系效果明显. 本文利用VAM方法研究了AM方法难以处理的5¹Π_u⁷Li₂, (6d)¹Δ_g Na₂, (7d)¹Δ_gNa₂ 和5¹∑⁺ NaK 等不同碱金属双原子分子的完全振动能谱与离解能, 不但得到了与实验数据精确相符的理论结果, 还正确地预言了许多由于实验条件与技术原因而未能测得的物理数据. 充分表明了VAM 方法的可行性与正确性. 此处对数值误差的分析和物理思考对其他精确的数值计算 或数值模拟研究也有积极的参考意义.     

Accurate studies on dissociation energies of diatomic molecules

The molecular dissociation energies of some electronic states of hydride and N2 molecules were studied using a parameter-free analytical formula suggested in this study and the algebraic method (AM) proposed recently. The results show that the accurate AM dissociation energies DeAM agree excellently with experimental dissociation energies Deexpt, and that the dissociation energy of an electronic state such as the 23△g state of 7Li2 whose experimental value is not available can be predicted using the new formula.     

Studies on the analytical potential energy function of diatomic molecular ion XY~+ using variational method

It is well-known that the accurate behavior of potential energy function of molecular ion plays an important role in the studies such as solution chemistry, atmosphere chemistry, nebular medium, plasma physics, and gun powder, etc.[1, 2]. The values of potential energy function of diatomic molecular ion could significantly influence the optical efficiency of laser pump using ion vapors as working substrate[3]. The ionic potential is very important for the studies on low-energy ion-atom collisi…     

Studies on dissociation energies of diatomic molecules using vibrational spectroscopic constants

New analytical expression and numerical approach are suggested to calculate dissociation energies De of diatomic molecular states using an extreme value method (EVM). Studies on some electronic states of OH, BH, N2, Br2, ClF and CO molecules show that the accuracy of the EVM dissociation energies depends on the number of correct vibrational constants used in the calculations. The convergence qualities of De are suggested to be an alternative physical criterion to measure the qualities of the various sets of vibrational constants from different literature for the same diatomic state.     

Studies on heteronuclear diatomic molecular dissociation energies using algebraic energy method

The algebraic energy method (AEM) is applied to the study of molecular dissociation energy $D_e$ for 11 heteronuclear diatomic electronic states: $a^3\Sigma^+$ state of NaK, $X^2\Sigma^+$ state of XeBr, $X^2\Sigma^+$ state of HgI, $X^1\Sigma^+$ state of LiH, $A^3\Pi(1)$ state of ICl, $X^1\Sigma^+$ state of CsH, $A(^3\Pi_1)$ and $B0^+(^3\Pi)$ states of ClF, $2^1\Pi$ state of KRb, $X^1\Sigma^+$ state of CO, and $c^3\Sigma^+$ state of NaK molecule. The results show that the values of $D_e$ computed by using the AEM are satisfactorily accurate compared with experimental ones. The AEM can serve as an economic and useful tool to generate a reliable $D_e$ within an allowed experimental error for the electronic states whose molecular dissociation energies are unavailable from the existing literature.     

Studies on the analytical potential energy function of diatomic molecular ion XY<Superscript>+</Superscript> using variational method

A new analytical potential energy function for diatomic molecular ion XY⁺ is proposed based on the energy consistent method (ECM). The Coulomb potential included in the new ionic potential contains multipole corrections, converges quickly and is variationally, changeable. The new potential and the ECM are applied to variationally studying the potential energies of eight electronic states of several diatomic molecular ions: the A²π state of CO⁺, the X²∑_g⁺ state of Li₂⁺, the X²∑_g⁺ state of He₂⁺, the 1²∏_u state of Na₂⁺, the A²∏_u state of N₂⁺, the X¹∑⁺ state of KrH⁺, the X²∑⁺ state of SiO⁺ and the A²π state of SO⁺ ion. The present results agree excellently with the experiment-based Rydberg-Klein-Rees (RKR) potentials, and are superior to the commonly used Huxley-Murrell-Sorbie (HMS) analytical potentials, and are better in some cases than some quantum mechanicalab initio potentials in the ionic asymptotic and dissociation regions.     

A new four-parameter empirical potential energy function for diatomic molecules

A new empirical four-parameter function is proposed for the construction of potential curves of 15 stable states of diatomic molecules. The parameters are evaluated in terms of experimentally known spectroscopic constants. On comparing its performance with other functions, the proposed function is found to be simple and reliable for a wide range of molecules.