分子反应动态学讲座——第二讲 态-态反应的动态特征

一、微观截面与总资用能反应性散射的微分截面σ_?可定义为σ_?=散射产物分子数/单位时间,单位立体角/入射反应分子数/单位时间,单位面积 (2.1)或σ_?=产物分子散射通量Γ/单位立体角/入射分子束强度Ι (2.1a)所以交叉分子束实验可直接得到σ_?值。对各种可能     

二苯甲酮激发态的双束分步激光光解

通过第一束激光把分子激发到激发三线态、以第二束共振激光再把三线态激发到更高的激发态甚至使其电离的方法, 为研究处于高激发态分子的电子转移或电荷转移反应提供了新的途径. 二苯甲酮分子在第一束共振激发光作用下生成三线激发态, 经第二束共振激发光激发, 以时间分辨吸收方法观察到了高激发态和阳离子自由基的特征瞬态吸收信号. 高激发三线态的二苯甲酮分子与异丙醇分子进行的抽氢反应要比低激发三线态的分子快得多. 这种双束分步激光激发的实验方法为进一步研究选择性激发生物分子以及DNA等生物大分子内的电子转移创造了有利条件.     

自旋交叉配合现象与分子电子器件

自旋交叉配合物在热、压力或光诱导自旋交叉现象的同时会伴随着其它一些协同效应，比如配合物颜色的改革、存在着大的热滞后效应等，这些协同效应是单个分子或分子集合体作为热开关、光开关和信息存储元件材料的基础。因此，自旋交叉配合物是开发新型的热开关、光开关和信息存储元件材料的理想分子体系。本文概述了自旋交叉现象的研究历史、现状和未来的发展趋势。讨论了影响配合物自旋交叉性质的各种内在的和外部的因素，总结了目前用于研究自旋交叉现象的各种现代测试技术。最后，展望了自旋交叉配合物在分子电子器件方面的应用前景。     

离子对生成反应的LCAC-SW量子散射理论研究

离子对生成反应微观动力学的理论和实验研究有助于从本质上揭示气相、液相及上层空间大气化学反应机理.实验上已经发展到用激光-交叉分子束技术研究其态-态过程;理论上则主要是采用准经典轨迹法.     

交叉分子束-离子速度成像仪研制项目通过验收

由大连化物所杨学明研究员主持研制的“交叉分子束-离子速度成像仪”项目通过了中科院计划财务局组织的专家验收。吉林大学原子分子物理所丁大军教授等6位专家组成的验收专家组听取了杨学明研究员的工作报告与测试专家组的测试报告,查看了有关资料和档案,     

最大熵方法在分支比理论中的应用

一、最大熵方法概要在分子反应碰撞实验中,借助于交叉分子束技术、化学发光、激光诱导荧光及化学激光方法,可以得到大量的动力动态学信息,诸如平动能分布、角分布、各电子态振转分布等。根据物理学中熵的概念,可以度量和比较这些信息,从而获得产物末态分布的特殊规律。1972年,Levine和 Bernstein创立了信息论方法,并在     

第四讲 从微观到宏观

在第一、二讲中,曾先后介绍微分反应截面σ_r与反应(总)截面S_r。如表1.4指出的, 从σ_r或S_r等微观量出发,经过一系列统计处理,最后可得热速率常数k(T)这一宏观量。本讲介绍从S_r得到k(T)的方法、热速率理论以及活化能等几个重要问题。交叉分子束实验和散射理论提供了微分反应截面σ_r,如果对各种可能的散射方向求和(积分),即得反应     

可蒸镀自旋交叉配合物的薄膜与器件

自旋交叉配合物在温度、压力、光照和磁场等刺激下可以发生高低自旋态之间的可逆转变,通常还伴随着颜色、体积和电导率变化以及热滞等效应,因此这类材料在光热开关、传感器、显示和存储等领域具有潜在的应用.由于可以获得高质量的超洁净薄膜,高真空蒸镀工艺常用于分子电子学与分子磁学等的器件制备,目前报道的可蒸镀自旋交叉配合物种类较少,大大限制了自旋交叉配合物的器件应用.针对可蒸镀自旋交叉配合物的薄膜与器件进行了系统的综述,介绍了几种主要的适于高真空蒸镀的自旋交叉配合物,结合不同的表征手段分析了衬底对分子薄膜自旋转变特性的影响,并针对相关的概念性器件进行了讨论,最后对自旋交叉配合物在器件应用中存在的难点和未来的发展趋势进行了展望和评述,希望能够为自旋交叉领域的器件应用提供一些借鉴.     

O(3P)原子与CS2反应可见化学发光研究

在交叉分子束装置上研究了基态氧原子O(3P)与二硫化碳反应的可见光区(380～500 nm)化学发光，得到的光谱标识为SO2分子 3B1→ 1A1自旋禁阻跃迁发射谱，实验中得到的上态主要是振动基态和弯曲模ν2激发的振动激发态，通过对不同压力情况下光谱的分析和反应通道的讨论，确认 3B1态的SO2来自于反应的多级过程.     

碱土金属与卤代有机小分子的反应激发函数

反应截面与初始相对平动能的相互关系一反应激发函数,是分子反应动力学研究的一个重要方面,自Bernstein等人＊于1971年对反应K＋Cll3I、KI＋Cll3进行研究后,这方面的实验研究一直较为活跃,也有一些简单模型或统计模型对实验结果进行讨论［’－‘］．到目前为止,这方面的实验研克主要集中于碱金属与卤素分子、卤化氢、卤代有机小分子的反应,碱土金属与卤代有机小分子反应的激发函数研究还未见任何报导,本文在交叉分子束反应条件下,利用激光诱导荧光（LIF）和时间飞渡（TOF）方法测量了下列十四个反应的激发函数：1实验利用超声…     

三原子反应散射内态角分布的准经典计算

本工作利用分子反应动力学的准经典理论计算了原子与双原子分子三维反应散射产物内态振转角分布, 并得出振动分支比这一重要动态学信息。计算采用了半经验的LEPS形式的解析势能面。初始碰撞参数利用普遍使用的Monte Carlo方法确定。本文给出F+H_2(D_2)→HF(DF)+H(D)反应的计算结果, 并与最新交叉分子束实验进行了广泛的比较, 得到完全一致的规律。     

H+BrCH_3体系反应动力学的准经典轨迹研究

本文在推广LEPS势能面上用准经典轨迹理论方法计算了20000条碰撞轨迹,得到各种散射通道的几率和速度常数,讨论了振动增强、通道竞争、振动绝热性、质量组合及角动量耦合等重要动力学效应,并建立了它们与势能面性质之间的联系。据此判断该反应按直接型回弹机理进行并可满意地解释交叉分子束实验观测到的不对称性产物角分布。     

分子磁性材料及其研究进展(续)

4自旋交叉自旋交叉现象(spin crossover,SCO)或自旋转变(spin transition,ST)也是分子双稳态现象中引人瞩目的一个研究领域[80-82]。它是指某些具有dn(n=4～7)电子组态的第一过渡金属离子配合物,在特定外界条件下(如温度、压力、光、强磁场等)发生的低自旋态(low spin,LS)和高自旋态(high spin,HS)之间相互转变的现象。SCO在1931年由Cambi首次发现[83],1970年以后得到深入研究;但直到1980年     

氯苯266nm激光光解碎片的平动能及角分布

用探测器转动的通用型交叉分子束装置测定了氯苯在２６６ｎｍ激光光解碎 片（Ｃｌ）不同角度的ＴＯＦ谱;得到了其实验室角分布（各向异性参数被确定为０．４）及碎 片质心系平动能分布,模拟结果表明碎片平均平动能占可资用能的２０％;用从头算 方法对低激发态的构型作了优化,对光解机理进行了探讨,认为：氯苯在 ２６６ ｎｍ的 光解是一慢速的预解离过程,光解过程中,母分子构型的变化起着重要作用．     

无辐射跃迁理论进展

在本文中,我们将介绍运用第一性原理计算包含非谐效应或势能面锥形交叉情况下内转换速率的最新工作。我们同时计算了包含非谐效应的分子吸收和发射光谱,以检验量子化学方法计算得到势能面的准确性。势能面的锥形交叉对内转换过程的影响是学界广泛关注的焦点。本文将介绍如何在内转换速率计算的过程中考虑势能面锥形交叉的影响,并将之运用于吡嗪分子。本文运用绝热近似理论处理了另外一个重要的无辐射过程,分子的振动驰豫过程,并将这个理论应用于水二聚体和苯胺的振动弛豫速率的计算。     

分子束-表面散射装置通过鉴定

南开大学电子科学系分子束-表面组,从1982年开始,历时三年,研制成功了我国第一台“分子束-表面散射装置”,可应用于催化、能源、环保、真空、材料等与国民经济密切相关的领域。经测试,该装置达到下列技术指标:     

计算化学在分子轨道教学中的应用

分子轨道理论是理解分子电子结构与微观性质的重要理论之一,也是本科生与研究生结构化学教学中的重点与难点。学生对原子轨道组合形成分子轨道、分子轨道能级交叉混合等知识的理解缺乏形象直观、定量的认识。本文通过基于量子化学或密度泛函理论的Gaussian 03计算软件,计算、绘制并分析了F_2、O_2、N_2、HF、CO等的分子轨道能级图,将学生较难理解的内容定量、直观地呈现出来,形象地解释了分子轨道成键原则与电子填充原则等分子轨道理论中的重难点,加深了学生对分子轨道理论的理解,特别是sp轨道混杂导致的σ_(2p_z)与π_(2p)轨道能级交叉这一难点,激发了学生学习的主动性和积极性,提高了教学质量。在此基础上,利用分子轨道理论分析了CO_2的电子结构,使学生学会应用分子轨道理论解决实际问题,巩固了相关课堂理论知识。     

磁性分子自旋态检测与调控的STM研究

单分子自旋态检测与可逆调控是目前物理、化学及信息技术等领域的研究热点．本文综述了扫描隧道显微镜在该领域的研究进展,着重论述了酞菁类磁性分子在金属单晶表面或绝缘层薄膜上磁性的检测;自旋交叉配合物分子自旋双稳态的检测与可逆调控;单分子磁体的表面制备及输运性质的检测．     

Fe(II)自旋交叉分子材料

自旋交叉配合物具有理想的分子双稳态,可用作新型的热开关、光开关和信息存储器件。本文对近三年来Fe(II)自旋交叉分子材料的重要研究进展进行了综述,主要讨论了转变温度在室温附近的Fe(II)自旋交叉配合物以及具有光致激发自旋态捕获(LIESST)效应和多功能的Fe(II)自旋交叉分子材料,并对Fe(II)自旋交叉分子材料的应用前景作了探讨。     

Fe(Ⅱ)自旋交叉分子材料

自旋交叉配合物具有理想的分子双稳态,可用作新型的热开关、光开关和信息存储器件。本文对近三年来Fe(Ⅱ)自旋交叉分子材料的重要研究进展进行了综述,主要讨论了转变温度在室温附近的Fe(Ⅱ)自旋交叉配合物以及具有光致激发自旋态捕获(LIESST)效应和多功能的Fe(Ⅱ)自旋交叉分子材料,并对Fe(Ⅱ)自旋交叉分子材料的应用前景作了探讨。