基于激发态运动方程耦合簇的神经网络透热势能矩阵：苯硫酚1πσ*态-介导的光解

本文用最近发展的神经网络拟合方法[Chin. J. Chem. Phys. 34,825 (2021)]构造了一个新的涉及苯硫酚¹πσ^*态-介导光解的¹ππ^*和¹πσ^*态耦合非绝热势能面. 势能面包含了解离过程中的三个关键振动模式,即S-H伸缩、弯曲和扭转振动. 由于单双激发态运动方程耦合簇方法具有简单、效率高、精度高的优点,采用激发态运动方程耦合簇方法计算了苯硫酚激发态¹ππ^*和¹πσ^*的绝热能量. 神经网络拟合绝热激发态S₁和S₂态的均方根误差分别为0.89和1.33 meV,表明神经网络方法具有很高的拟合精度. 在构建非绝热势能面的过程中,仅利用了体系绝热势能,避免了非常耗时的非绝热耦合计算,极大地提高了效率. 为了检测新的非绝热势能面的可靠性,本文进一步展开了苯硫酚光解非绝热动力学模拟. 动力学计算得到的S₁振电态0⁰和3¹的寿命与实验和之前的理论结果均吻合,验证了基于激发态运动方程耦合簇绝热能量构建的非绝热势能面的可靠精确性,并可进一步应用到实际大分子体系中.     

OCS+分子经由B2∑+←X2∏跃迁的光解离谱

制备出确定旋轨态的OCS⁺(X²∏)离子,在260～325 nm波长范围内研究了OCS^{+经由B2∑+←X2∏_3/2(000)和B2∑+←X2∏_1/2(000,001)跃迁的分质量光解离谱．由光解离谱得到OCS+(B2∑+)电子态的光谱常数υ1(CS stretch)=828.9(810.4) cm-1,υ2(bend)=491.3 cm-1和υ3(CO stretch)=1887.2 cm-1．在B2∑+←X2∏跃迁谱中只能观察到B2∑+(010)←X2∏_1/2(000)跃迁的谱峰, 而观察不到B2∑+←X2∏_3/2(000)跃迁的谱峰． 用X2∏电子态的(000)2∏_1/2和(010)2∑+_1/2电子振动能级之间的K耦合解释了这种B2∑+的υ2弯曲振动模的激发对X2∏电子态的旋轨分裂分量(Ω=1/2,3/2)的相关性}     

熔盐对Li+/Na+离子交换及折射率分布的影响

研究发现利用Li⁺/Na⁺离子交换制取径向梯度折射率(GRIN)棒透镜时,在NaNO₃熔盐中,添加NaCl,会影响Li⁺/Na⁺离子交换反应平衡,最终改变径向GRIN棒透镜的折射率分布、折射率差值及像差.并着重分析和讨论了在本实验中NaNO₃+NaCl混合熔盐对径向GRIN棒透镜中折射率分布、数值孔径及像差的影响机理.     

Br2+分子离子[1+1]双光子解离动力学

本文利用最近研制的低温离子阱-离子速度成像谱仪在冷离子束中研究了同位素质量分辨的⁷⁹Br₂⁺分子离子的[1+1]双光子激光解离动力学. 借助其1⁴Σ^-_u,3/2态为中间态使⁷⁹Br₂⁺共振吸收两个光子至4∽5 eV区域的高激发态并发生解离. 利用离子速度成像技术获得了光解产物⁷⁹Br⁺的二维速度分布和平动能释放谱. 通过平动能释放谱确定了不同解离能量处量子态分辨的解离产物通道分支比. 光碎片产物的角分布表明⁷⁹Br₂⁺分子离子的双光子解离是1⁴Σ^-_u,3/2态的ΔΩ=0平行跃迁至一个Ω=3/2高解离态发生的. 由于分子激发态中的强自旋-轨道耦合作用,高激发的四重态很可能参与到实验观测的光解过程.     

AsO+同位素离子X2∑+和A2∏电子态的多参考组态相互作用方法研究

采用包含Davidson修正多参考组态相互作用(MRCI)方法结合价态范围内的最大相关一致基As/aug-cc-pV5Z和O/aug-cc-pV6Z, 计算了AsO⁺ (X²∑⁺)和AsO⁺(A²∏)的势能曲线. 利用AsO⁺离子的势能曲线在同位素质量修正的基础上, 拟合出了同位素离子⁷⁵As¹⁶O⁺和⁷⁵As¹⁸O⁺的两个电子态光谱常数. 对于X²∑⁺态的主要同位素离子⁷⁵As¹⁶O⁺, 其光谱常数R_e, ω_e, ω_ex_e, B_e和α_e分别为 0.15770 nm, 1091.07 cm^-1, 5.02017 cm^-1, 0.514826 cm^-1和0.003123 cm^-1; 对于A²∏态的主要同位素离子⁷⁵As¹⁶O⁺, 其T_e, R_e, ω_e, ω_ex_e, B_e和α_e分别为5.248 eV, 0.16982 nm, 776.848 cm^-1, 6.71941 cm^-1, 0.443385 cm^-1和0.003948 cm^-1. 这些数据与已有的实验结果均符合很好. 通过求解核运动的径向薛定谔方程, 找到了J=0时AsO⁺(X²∑⁺)和AsO⁺(A²∏)的前20个振动态. 对于每一振动态, 还分别计算了它的振动能级、转动惯量及离心畸变常数, 并进行了同位素质量修正, 得到各同位素离子的分子常数. 这些结果与已有的实验值非常一致. 本文对于同位素离子⁷⁵As¹⁶O⁺(X¹∑⁺), ⁷⁵As¹⁸O⁺(X¹∑⁺), ⁷⁵As¹⁶O⁺(A¹∏)和⁷⁵As¹⁶O⁺(A¹∏)的光谱常数和分子常数属首次报导.     

高能e+e－湮没三喷注事例的角度不对称性

利用部分子色相互作用形成色单态独立碎裂成末态强子的物理图像,系统计算了LEP能区e⁺e^－、q₀q₀ g→3jets事例带电粒子多重数,表明与事例拓扑结构有强烈的依赖性,计算结果与实验基本一致.     

Ca+-dipropylamine复合物的光解研究

研究了气相Ca⁺-dipropylamine复合物在400~690 nm波长范围内的光解过程。在研究的光谱范围内,蒸发解离得到非反应性产物Ca是最主要的通道。在450~528 nm范围内,反应性产物Ca⁺-NHC₃H₇也被探测到。这一反应性通道被认为是Ca⁺对二丙胺分子中的C-N键的插入活化作用引起的,量化计算与实验现象一致.     

强子衰变过程J/ψ→ωπ+π－中的多道耦合

讨论了强子衰变过程J/ψ→ωπ⁺π^－包含的三个不同中间过程J/ψ→ωf₂(1270),f₂→π⁺π^－和J/ψ→b₁^±(1235)π⁺,b₁^±→ωπ^±的耦合问题.这种耦合效应的考虑对于精确测定共振态f₂和b₁^±的参数以及这些反应道的螺旋度振幅比是十分重要的.     

H++CO2散射在30电子伏能量下电荷转移和非电荷转移的非绝热分子动力学模拟

在大气化学、天体物理学和癌症质子疗法中都涉及到高能H⁺+CO₂散射反应.本文在最简电子-核动力学（SLEND）基础上系统研究在30 eV下的H⁺+CO₂散射.SLEND用经典力学描述核,用单行列式Thouless波函数描述电子.本文模拟了CO₂在42个取向共3402条轨线,为理解H⁺+CO₂散射中的各个反应过程和机制提供了系统描述：非电荷转移散射（NCTS）,电荷转移散射（CTS）和C=O双键的断裂,这些关于反应的有用信息不能完全从实验中获取.本文提供了散射的详尽细节,包括随CO₂取向不同主彩虹角和次彩虹角的出现和合并.SLEND NCTS和CTS的微分散射截面通过高等半经典方法计算,显示NCTS散射截面对所有散射角都同实验符合得很好,而CTS散射截面只大散射角时同实验结果符合得很好而在小角散射时稍差.无论是CTS还是NCTS SLEND都预言了主彩虹角的特征,这同实验完全一致.     

e++e－→J/ψ→V+X,X→3P过程的角分布螺旋度形式

本文给出了过程e⁺+e^－→J/ψ→V+X,X→P₁+P₂+P₃(V和P_i分别代表矢量介子和赝标介子)的角分布螺旋度形式,为确定上述过程中间态X的自旋和宇称提供了理论公式.     

OCS经由F 31Π里德堡态生成CO(X1Σ+)+S(1D2)产物的波长相关性光解离

本文利用时间切片离子速度成像技术在134∽140 nm波段研究了OCS分子经由F 3¹Π里德堡态的真空紫外光解离动力学. 在选取的5个分别对应OCS(F 3¹Π, v₁=0∽4)的伸缩振动激发的光解波长,实验测得了来自CO(X¹Σ⁺)+S(¹D₂)产物通道的SS(¹D₂))实验影像,并获得了总平动能谱和CO(X¹Σ⁺, v)共生产物的振动布居及角分布. 结果分析表明OCS分子解离生成CO(X¹Σ⁺)+S(¹D₂)产物的过程经历了上态F 3¹Π 与C_?v和C_s构型的下电子态间非绝热耦合过程. 实验结果显示了很强的波长相关性：OCS (F 3¹Π, v₁)的较低转动激发态(v₁=0∽2)和较高转动激发态(v₁=3, 4)的CO(X¹Σ⁺)产物的振动布居和角分布具有显著差异,表明该解离过程中具有不同的解离机理. 本结果提供了振动耦合可能对真空紫外光解离动力学产生关键作用的相关证据.     

N+ND反应的量子力学速率常数

在两个耦合的势能面1²A′和2²A′上对N+ND反应进行了非绝热量子动力学研究. 计算了N+ND→N₂+D反应和N′+ND→N′D+N反应在5 meV～1.0 eV碰撞能的反应几率和积分截面. 结果发现N+ND→N₂+D反应是N+ND反应的主要反应通道.另外,计算了N+ND→N₂+D 反应的速率常数.     

e+e－→π+π－π+π－形状因子拟合

基于BABAR实验组对e⁺e^－→π⁺π^－π⁺π^－的反应截面的测量结果, 用VMD模型给出的理论截面拟合实验数据, 首次从单一反应道得到π⁺π^－π⁺π^－末态形状因子的所有参数值.     

高能e+e－湮没中长寿命带电粒子的产额

根据e⁺e^－湮没中夸克的产生律与组合律,本文计算了高能e⁺e^－→h's反应中三种长寿命带电粒子的产额及平均带电粒子多重数〈n_ch〉,计算结果同实验相符.     

D+OD+反应的量子动力学研究：交换通道和抽取通道的竞争

基于精确的势能面,研究D+OD⁺反应在0.0～1.0 eV碰撞能范围内的量子动力学. 用CS近似(centrifugal sudden approx-imation)的含时波包方法研究吸热的抽取反应通道(D+OD⁺→ O+D₂⁺)和热中性的交换反应通道(D+OD⁺→D+OD⁺),计算两个通道的反应几率、总积分反应截面和热速率常数. 发现在交换反应的反应路径上存在一个凸起结构. 计算的总角动量J=0时的波包分布的含时演化清楚地表明凸状结构对两个通道的动力学有非常重要的影响.     

K+介子的三体轻子衰变

本文利用色散关系方法,假设普适V-A弱相互作用和奇异矢量流不守恒,从而对形状因子f₀,f₁的色散关系进行一次减去,计算了K_μ3⁺、K_e3⁺衰变中的π⁰能谱,K_μ3⁺衰变中的μ⁺能谱和μ⁺的纵向极化。计算中只考虑了K₁^*(m_*=888MeV)中间态对色散积分的贡献。参数σ取为+2.1的结果和实验在误差范围内相符合。放弃奇异矢量流部分守恒假设与实验符合的程度比保持这一假设要好一些。     

O3+与H2碰撞中非解离电荷转移过程的全量子计算

应用全量子的分子轨道强耦合方法，研究了基态的O³⁺(2s²2p ²P)与氢分子碰撞的非解离电荷转移过程，计算了不同方位角(25°，45°，89°)，能量分别为100，500，1000和5000eV/u时的单电子俘获的振动分辨的态选择截面及相应的微分截面.分子轨道强耦合计算中采用了自旋耦合价带理论计算的三原子分子势能面和径向耦合矩阵元.对氢分子的自身转动，采用无限阶的冲量近似方法；对体系的电子运动同H₂或H^+<     

高能重离子碰撞中的次级碰撞过程与末态K+/π+比例的升高

高能重离子碰撞中K⁺/π⁺比例的显著升高被认为是夸克、胶子等离子体形成的一个可能信号.基于参加者核子模型和次级粒子形成时间的概念,本文对Si(14.5A GeV/c)与Au的中心碰撞进行了Monte Carlo模拟计算.在计算中考虑了如下次级碰撞过程:πN→K⁺Y、ππ→KK以及πN的单电荷交换反应.本文的计算结果表明:由这些次级碰撞过程导致的末态的K⁺/π⁺比例的升高不足以解释BNL的E802组观测到的实验数据.     

BF自由基X1∑+和a3∏态光谱常数和分子常数研究

采用内收缩多参考组态相互作用方法和相关一致基aug-cc-pV6Z, 对BF自由基X¹∑⁺和a³∏ 态的势能曲线进行了研究. 计算是在0.095---1.33 nm的核间距内进行的. 为获得更准确的结果, 计算中还考虑了Davidson修正、相对论修正及核价相关修正对势能曲线的影响. 相对论修正采用的方法是二阶DouglasKroll哈密顿近似, 修正计算是在cc-pV5Z基组水平上进行的. 核价相关修正使用的是cc-pCV5Z基组. 利用得到的势能曲线, 拟合出了各种修正下BF自由基X¹∑⁺和a³∏ 态的光谱常数D_e, R_e, ω_e, ω_ex_e, ω_ey_e, B_e和α_e、并与实验结果进行了比较. 结果表明: 考虑Davidson修正、相对论修正和核价相关修正后得到的光谱常数最接近实验结果. 利用修正后的势能曲线, 通过求解径向振转Schrödinger方程, 找到了转动量子数J = 0时这两个电子态的全部振动态, 并计算了每一电子态前20个振动态的振动能级、惯性转动常数和离心畸变常数, 其值与已有的实验结果较为一致. 本文得到的光谱常数和分子常数达到了很高的精度, 能为进一步的光谱实验提供可靠的参考.     

Cs2 23△1g态碰撞线归属和超精细结构解释

根据最新的Cs₂分子中间态A¹∑⁺_u -b³Πu全局解微扰获得的能级数据, 归属了通过微扰增强红外-红外光学双共振中间态A¹∑⁺_u 到上态2³△_1g的140条碰撞线, 包含之前实验观测到的221条2³△_1g←A¹∑⁺_u← X¹∑⁺_g 双共振跃迁[J. Chem. Phys. 128, 204313 (2008)], 重新计算了2³△_1g态的分子常数和势能曲线(排除54个微扰能级). 本次拟合得到的离心畸变常数和从经验公式计算得到的值相符合. 在亚多普勒激发光谱中,没有分辨出2³△_1g态的超精细结构. 对2³△_1g态的超精细结构进行初步计算,比较实验结果给出解释和说明.