The effect of the attractive well of the potential energy surface for Ne--HCl on rotationally inelastic partial wave cross sections

An interaction potential of the Ne-HC1 van der Waals complex is obtained by utilizing the Huxley analytic potential function to fit the accurate interaction energy data, which have been computed at the coupled cluster singles and doubles including connected triple excitations level and with the augmented correlation consistent polarized valence quintuple zeta basis set extended with a set of 3s3p2dlflg mid-bond functions [CCSD （T）/aug-cc-pV5Z-33211]. The close coupling calculation of state-to-state partial cross sections for collision of Ne with HC1 is first performed by employing the fitted interaction potential. This calculation is performed at the incident energies： 40, 60, 75 and 100 meV, separately. The effects of the long-range attractive and the short-range anisotropic interactions on the inelastic state-to-state partial cross sections are discussed in detail. Two maxima are present in the rotationally inelastic partial cross sections and they originate from different mechanisms.[第一段]     

He-NO碰撞体系分波截面的理论计算

首先用Huxley势函数拟合在RCCSD(T)/aug-cc-pVTZ bf理论水平下计算的He-NO相互作用能数据,从而得到了He原子与NO分子相互作用各向异性势;然后用密耦近似方法计算了He-NO碰撞体系的总分波截面、弹性分波截面和非弹性分波截面,并总结了分波截面的变化规律.计算结果表明,拟合势较好地描述了He-NO系统相互作用的各向异性特征,利用碰撞体系分子间势的量子化学从头计算结果,可解决势能参数难以确定的问题,对进一步研究原子与分子碰撞机理有一定参考价值.     

He-HF体系各向异性势及分波散射截面的研究

用BFW势函数拟合在CCSD(T)/aug-cc-pVQZ理论水平下计算的He-HF相互作用能数据,获得了He原子与HF分子相互作用的各向异性势,并与已知的势模型进行比较,验证了拟合势的可靠性;然后采用密耦方法计算了He-HF体系在不同碰撞能量下的分波散射截面,总结了分波散射截面的变化趋势.研究表明:①拟合势不但表达形式简洁,而且较好地描述了He-HF系统相互作用的各向异性特征.②入射粒子的能量越高,得到收敛的分波截面所需的分波数越多,量子效应越不显著,尾部效应也越弱;尾部效应仅在低激发态中产生,高激发态不产生尾部效应.     

Ne-HCl相互作用势及微分散射截面的研究

使用Huxley解析势能函数拟合在CCSD(T)/aug-cc-pV5Z-33211理论水平下精确计算的相互作用能数据,得到了Ne-HCl复合物的相互作用势.在此基础上,我们首次完成了入射能量分别为40,60,75和100 meV时,Ne-HCl碰撞微分散射截面的密耦计算,并获得了总微分截面、弹性微分截面和转动激发微分截面随散射角变化的趋势.我们希望计算结果能对Ne-HCl散射的实验和理论研究提供参考信息.     

He-HCl体系各向异性势及分波散射截面的理论研究

首先用BFW势函数形式拟合了在CCSD(T)/aug-cc-pVQZ理论水平下计算的He-HCl相互作用能数据，获得了He原子与HCl分子相互作用的各向异性势；然后采用CC近似方法计算了He-HCl碰撞体系的微分散射截面和分波散射截面，并总结了分波散射截面的变化规律.结果表明，拟合势不但表达形式简洁，而且较好地描述了He-HCl系统相互作用的各向异性特征；利用碰撞体系分子间势的量子化学从头计算结果，可解决势能参数难以确定的问题.对进一步研究原子与分子碰撞机理有一定参考价值. 关键词： 各向异性势 势能参数 密耦近似 分波散射截面     

He-HF碰撞体系相互作用势及散射截面的理论研究

首先以与散射数据和实验结果符合较好的BFW势为依据,拟合了He-HF碰撞体系相互作用的ESMSV势,并与其它势进行比较,验证了拟合势的可靠性;然后采用密耦近似方法计算了不同势下He原子和基态HF分子碰撞的散射截面,并将计算结果与散射实验数据作了比较;最后研究了该碰撞体系散射截面的变化规律.研究表明:拟合势能较好地描述He-HF系统相互作用的基本特征.     

He-HBr体系各向异性势及非弹性散射截面的理论研究

首先用BFW势函数形式拟合在CCSD(T)/aug-cc-pVQZ理论水平下计算的He-HBr相互作用能数据,得到了He原子与HBr分子各向异性势;并与ESMSV势进行比较,验证了拟合势的可靠性;然后采用公认的精确度较高的CC近似方法计算了He-HBr碰撞体系能量在150meV下He原子和HBr分子碰撞的转动激发微分截面和分波截面,总结了该碰撞体系非弹性散射截面的变化规律.研究表明:①拟合势较好地描述了He-HBr系统相互作用的各向异性特征;利用碰撞体系分子间势的量子化学从头计算结果,可解决势能参数难以确定的问题.②低激发态被激发的几率要远远大于高激发态被激发的几率;激发态越高,大角散射的几率越大.③尾部效应仅在低激发态中产生,高激发态不产生尾部效应.     

He-HF体系势能模型对散射截面影响的理论研究

用BFW势函数拟合在CCSD(T)/aug-cc-pVQZ理论水平下计算的He-HF相互作用能，获得了He原子与HF分子相互作用的各向异性势，并与其他势模型进行比较，验证了拟合势的可靠性；然后采用量子密耦(Close-Coupling)方法分别计算了He-HF碰撞体系在五种不同势能模型下的微分散射截面、分波散射截面和总截面，并对计算结果进行了详细的比较和分析.研究表明：势能球平均零点能位置、势阱深度、排斥势的强度以及势能在势阱附近的方向性都对散射截面有较大影响. 关键词： 势能模型 密耦方法 散射截面     

不同能量下He原子与HCl分子碰撞激发分波截面的同位素效应研究

基于Hux1ey势函数的拟合势,通过精确度较高的密耦近似方法计算了入射能量为50 meV和150meV时,氦原子的四种同位素3He,4He,9He,10He与HCl分子碰撞体系的激发分波截面.通过分析不同能量下,各碰撞体系分波截面的差异,探讨了不同入射能量时He的同位素对He-HCl碰撞体系的分波截面的影响,总结出其分波截面随量子数和体系约化质量的变化规律.     

He-N2碰撞体系散射截面的理论研究

本文运用量子化学从头计算MP2方法6-311 G(3df,2p)基组,计算了He-N2相互作用的势能,拟合出He原子与N2分子相互作用的各向异性势函数,其势函数参数:势能球平均势阱位置、势阱深度、势能零点位置与通过散射实验数据分析的ESMSV(Exponential-Spline-Morse-Spline-Van der waals)势比较吻合.然后,用公认精确度高的密耦方法计算了He原子与N2分子碰撞体系的总微分截面、弹性微分截面、转动激发的非弹性微分截面和积分截面,计算结果与实验数据符合得较好.     

不同能量下He原子与HCl分子碰撞激发分波截面的同位素效应研究

基于Huxley势函数的拟合势,通过精确度较高的密耦近似方法计算了入射能量为50meV和150meV时,氦原子的四种同位素3He,4He,9He,10He与HCl分子碰撞体系的激发分波截面.通过分析不同能量下,各碰撞体系分波截面的差异,探讨了不同入射能量时He的同位素对He-HCl碰撞体系的分波截面的影响,总结出其分波截面随量子数和体系约化质量的变化规律.     

He同位素与H2分子碰撞第二振动激发分波截面的理论研究

用公认精确度较高的密耦近似方法计算了不同能量下惰性气体原子³He（⁴He,⁵He）与H₂分子替代碰撞体系的00-20,00-22,00-24,00-26第二振动激发分波截面.通过分析³He（⁴He,⁵He）-H₂碰撞体系第二振动激发分波截面的差异,总结出³He（⁴He,^{5关键词： 振动激发 分波截面 密耦方法 同位素}     

Murrell-Sorbie势下He-HCl碰撞体系微分散射截面的研究

根据在CCSD(T)/aug-cc-pVQZ理论水平下计算的He-HCl相互作用能数据,作者采用Murrell-Sorbie势函数形式拟合了He原子与HCl分子相互作用的各向异性势,并与其它势模型进行了比较;然后采用公认的精确度较高的CC近似方法计算了He-HCl碰撞体系的微分散射截面,总结了非弹性微分散射截面的变化规律.研究表明:采用拟合的各向异性势计算的微分散射截面与实验结果符合得很好.拟合势不但表达形式简洁,而且较好地描述了He-HCl系统相互作用的各向异性特征;利用碰撞体系分子间势的量子化学从头计算结果,可解决势能参数难以确定的问题.对进一步研究原子与分子相互作用的机制有一定的参考价值.     

低能He原子与Li_2分子碰撞散射截面理论计算

利用Fuchs势模型和密耦方法对He-Li2碰撞体系低能散射截面进行理论计算,研究了He-Li2碰撞体系的散射总截面随能量的变化、微分截面随角度的变化、分波截面随总角动量的变化以及与入射能量之间的关系,并总结了量子效应随入射能量的变化规律.     

He和D_2分子相互作用转动激发研究

用T .T(K .T .TangandJ .Peter.Toennies)势模型和公认精密度较高的密耦 (Close Coupling)近似方法计算了E =0 .1eV和E =0 .2eV时 ,0 0— 0 0弹性碰撞及 0 0— 0 2、0 0— 0 4、0 0— 0 6非弹性碰撞 ,得出D2 分子转动激发分波截面 ,并得到了原子与分子碰撞弹性分波截面和非弹性激发截面随量子数增加的变化规律。     

基于Ne-HBr从头算CCSD(T)势的散射截面

利用非线性最小二乘法拟合在CCSD(T)/aug-cc-pVQZ理论水平下计算的相互作用能,得到了基态Ne-HBr复合物相互作用势的解析表达式.基于拟合的从头算CCSD(T)势,通过收敛的密耦计算得到了入射能量分别为40,60,80和100 meV时,Ne-HBr散射的微分截面和分波截面,详细讨论了态-态转动激发截面对总非弹性散射截面的影响和散射截面随能量的变化趋势.希望研究结果对该体系的散射实验和进一步的理论研究能提供参考信息.     

He原子与HI分子碰撞截面的密耦计算

基于发展的分子间相互作用势, 采用密耦方法计算了入射能量从1到140?meV范围内He原子与HI分子碰撞的微分截面、分波截面和积分截面.通过与He-HX（X=F,Cl,Br）体系分波截面的比较, 印证了He-HI体系相互作用势以及密耦计算结果的可靠性.结果表明：小角散射的概率大于大角散射的概率;碰撞能量越高,散射概率就越小, 尾部效应也越弱.总积分截面主要来自弹性碰撞的贡献;非弹性积分截面以00→01和00→02跃迁的贡献为主,其中00→02跃迁的贡献最大. 关键词： 碰撞截面 密耦计算 HI-He体系     

He-NO碰撞体系微分截面的理论计算

首先用Huxley势函数形式拟合了在RCCSD(T)/aug-cc-pVTZ+bf理论水平下计算的He-NO相互作用能数据，获得了He原子与NO分子相互作用的各向异性势，然后采用密耦近似方法计算了He-NO碰撞体系的总微分截面、弹性微分截面和非弹性微分截面，并总结了微分散射截面的变化规律. 结果表明，拟合势不但表达形式简洁，而且较好地描述了He-NO系统相互作用的各向异性特征；利用碰撞体系分子间势的量子化学从头计算结果,可解决势能参数难以确定的问题，对进一步研究原子与分子碰撞机理有一定参考价值. 关键词： 各向异性势 势能参数 密耦近似 微分截面     

He同位素对He-NO碰撞体系微分截面的影响

用密耦近似方法计算了同位素He原子与NO分子碰撞体系的总微分截面、弹性微分截面和非弹性微分截面,总结了同位素He原子对He-NO碰撞体系微分截面的影响. 计算结果表明：在同一入射能量下,随着入射同位素He原子质量增加,总微分截面在0°时的角分布逐渐增大;同位素He原子与NO分子碰撞发生的彩虹现象越明显. 同时,体系约化质量增加的效应大于相对碰撞速度减小的效应,使散射振荡间隔逐渐减小. 关键词： He-NO 密耦近似 微分截面 同位素效应     

Inelastic partial cross sections for scattering of HF by neon

An analytic expression of the potential energy surface (PES) of the ground state of the Ne-HF complex is obtained by utilizing nonlinear least square method to fit the intermolecular interaction energies [Zhang Y. Guizhou Science, 2003, 21(3): 9–13 (in Chinese)], which have been computed using the augmented correlation-consistent polarized quadruple zeta basis set aug-cc-pVQZ at the theoretical level of CCSD (T). On the basis of the PES, the partial cross sections (PCSs) at the incident energies of 60, 75, 100 and 150 meV for collisions between Ne atoms and HF molecules are calculated using the quantum close coupling approach. The effects of the long-range attractive and the short-range anisotropic interactions on the inelastic PCSs are discussed in detail. The results show: (1) The long-range attractive well of the EPS makes the significant contribution to the lower excitation PCSs, especially the tail maximum for j = 0→j′ = 1 transitions, whereas no contribution is to the j′⩾3 inelastic transitions. (2) The short-range (the repulsive and attractive) interaction makes the significant contribution to the lower excitation PCSs, especially the main peak for j = 0→j′ = 1, 2. As for the transitions of j′⩾3, the short-range interaction plays a key role in the inelastic excitation. (3) Although the positions of the maximums and minimums of the inelastic PCSs are different at the collision energies, they correspond to almost the same impact parameter. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 10676025 and 10574096)