原子,分子物理的若干前沿领域和近期发展的建议

本文扼要地评述了近年来原子、分子物理学的若干活跃的前沿领域：原子、分子高激发态结构，原子、分子碰撞及其反应动力学，原子、分子与辐射相互作用以及原子、分子簇等，并提出了近期我国原子、分子物理学发展的建议．     

快电子与原子分子碰撞实验

 原子分子结构是原子分子物理学的基本问题,光谱实验和碰撞实验是获得原子分子结构实验数据的基本方法.当前原子分子的激发态结构和碰撞动力学仍然是原子分子物理的最重要的前沿研究领域之一,特别是原子分子高激发态、原子超精细结构和原子团簇更是十分活跃.原子分子及离子的碰撞过程不仅与原子结构、分子结构及其状态密切相关,而且普遍存在于天体、星际空间、地球大气、等离子体以及化学反应过程中.因此这些碰撞过程的基本数据和实验技术对于能源项目、军事技术和许多学科的发展有着密切关系.这些学科包括核物理、凝聚态物理、材料科学、等离子体物理、空间物理、天体物理、化学物理、分子生物学等.     

世纪之交的天体物理与原子分子物理

20世纪的后叶 ,原子与分子的射电谱线揭示了光学不可见的冷宇宙 ,银河系最大天体 -巨分子云和恒星形成过程的一个普遍存在的重要的相 -双极外流。近十年发射的红外天文卫星ISO,通过对原子与分子的红外谱线的观测 ,在研究动能温度数百度以上的富碳、富氧演化星包层 ,行星状星云、年轻星和恒星形成区复合体的物理与动力学性质方面取得重要的结果 ,并向原子与分子物理学家提出许多问题和要求。原子与分子物理与天体物理在急剧的发展中将互相激发 ,碰撞出更绚丽的火花。     

我国原子与分子物理的发展

本文概述了我国原子与分子物理的发展历史和现状．新中国成立以前，我国老一代物理学家为我国原子和分子物理的发展作出了重大贡献，培养了一批优秀人才；新中国成立以后，结合实际需要，开展了原子与分子物理的研究，促进了原子与分子物理的发展，特别是在１９７７年制订了原子与分子物理发展规划后，开始走上有计划有组织的发展阶段，原于与分子物理获得迅速发展．     

原子分子物理苦干前沿及其进展概述

原子分子物理研究正在以前所未有的深度、广度和精度展开。文章简要介绍了原子分子物理研究的若干重要前沿及其近期进展，和某些重要的原子分子应用技术。     

原子分子工程学

原子分子工程学朱正和四川联大原子分子工程研究所成都６１００６５在我国原子分子物理发展的三个阶段中，即新中国成立以前，新中国成立到１９７７年制订全国基础科学规划和１９７７年后有计划有组织的发展阶段，艹勾清泉教授都作出了卓越的贡献，同时逐步形成了符合马...     

原子分子物理若干前沿及其进展概述

原子分子物理研究正在以前所未有的深度，广度和精度展开，文章简要介绍了原子分子物理研究的若干重要前沿及其近期进展，和某些重要的原子分子应用技术。     

分子和金表面相互作用的第一性原理研究

硫氢官能团可以很强地吸附于金表面上,从而可作为连接体用于纳米电子学中的分子器件.从第一性原理出发利用密度泛函理论研究了4,4′二巯基联苯分子和金表面的相互作用,并利用了前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该相互作用能常数.计算结果表明,当含有硫氢官能团的有机分子化学吸附于金表面时,硫原子将与金原子形成以共价键为主的混和键,此时一些分子轨道扩展于金原子和有机分子中,这些轨道为分子结中电子的输运提供了通道,从而可使分子线的电导呈现出欧姆特性.而其他分子轨道具有局域性,此时电子的输运只能通过隧道效应来实现. 关键词： 化学吸附 分子线 分子电子学     

原子分子工程的设计基础—计算机及其程序设计

阐述了计算机科学对原子分子学科研究的重要作用，针对原子与分子领域中一些典型的问题，介绍了计算方法及程序设计，并对有关课题编出了计算程序。从而表明：借助于计算机可使原子与分子研究工作规范化、工程化，计算机及其程序设计是原子分子工程的设计基础     

1,8-二巯基芘分子电学特性的理论研究

在第一性原理的基础上 ,对 1,8 二巯基芘分子的电学特性进行了理论研究 .采用了 3个Au原子构成的团簇来模拟Au表面 .首先利用密度泛函理论计算了 1,8 二巯基芘分子的电子结构及其和Au表面的相互作用 ,再利用前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该分子和Au表面的相互作用能常数 .最后利用弹性散射格林函数法研究了该分子结的伏 安特性 .计算结果表明 ,分子中的硫原子和Au原子形成很强的共价键 .当外加偏压小于 1V时分子结存在电流禁区 ,随着偏压升高 ,分子结的电导出现平台结构 .分子结的电导特性和其电子结构密切相关 ,扩展分子轨道为电荷的迁移提供了通道 ,而局域轨道对电流贡献很小     

前沿与基础：宇宙物质和过程的研究与原子分子物理

原子、分子是物质结构的第一个微观层次，是通向下两个微观层次———原子核和粒子的大门．原子分子物理在宇宙物质和过程的研究中起到基础理论的重要作用，而宇宙物质和过程的前沿研究则向原子分子物理提供了许多新的生长点．天体中有无止境的原子分子物理问题有待于人们探讨与研究     

六元杂环分子电学特性的理论研究

在第一性原理基础上，利用弹性散射格林函数方法，研究了六元杂环分子结2,5-哒嗪二硫酚 、2,5-吡嗪二硫酚和2,5-嘧啶二硫酚的电子输运特性，分析了终端原子的选取对杂环分子吡 啶电学特性的影响. 利用分子前线轨道理论和微扰方法定量地确定了分子与金属的相互作用 能参数. 计算结果表明，2,5-哒嗪二硫酚具有较好的电学特性，而2,5-嘧啶二硫酚在外加电 压较低时电导值比较小. 对于吡啶分子，选取硒原子作为终端原子时，其导电特性优于分别 以氧原子和硫原子作为终端原子的情况. 关键词： 六元杂环分子 伏安特性 电子输运 分子电子学     

一种新颖的表面光波导型原子(或分子)分束器

提出了一种采用二元π位相板与柱面透镜组合而构成表面光波导型原子（或分子）分束器及其Mach-Zehnder干涉仪与X-分束器列阵的新方案，介绍了本方案的物理思想与基本原理，导出了光强分布、强度梯度、分束距离和分束路径的宽度与光学系统参数间的解析关系，并分析和讨论了本方案的潜在应用及其可行性. 研究表明，本方案设计新颖、光路简单，便于与其他元件组合构成具有表面微结构的集成原子（或分子）光学元器件及其全光型原子（或分子）芯片. 关键词： 原子（或分子）光波导 原子（或分子）分束器 原子（或分子）芯片 二元π位相板     

原子与双原子分子间非弹性碰撞理论研究

用密耦方法研究了氦原子与氢分子非弹性碰撞，当入射原子能量为０．２５ｅＶ，０．４０ｅＶ和０．６０ｅＶ时，比较了不同的原子与分子间势函数计算得到的振动和转动激发截面。看到原子与分子间势对原子与分子碰撞截面的理论计算影响很大。     

光缔合制备超冷铯分子的温度测量

利用光缔合超冷Cs原子形成超冷Cs2分子,采用多光子电离方法对超冷Cs2分子进行探测,对分子扩散过程中分子密度随时间的演化进行测量,获得了超冷Cs2分子的弛豫曲线.基于一个简单的模型即原子、分子样品的初始分布是位置和速度的高斯函数,通过理论模拟获得了超冷原子、分子样品的温度,测得的原子温度与释放-再俘获方法获得的结果相符合,这种方法避免了通过探测微弱分子荧光来获得分子温度的弊端,可广泛应用于超冷原子、分子样品的温度测量.     

高激发态钠原了与分子碰撞能量转移及分子扩散带辐射的增强效应研究

在钠原子－分子混合体系中,实验研究了加入缓冲气体对高位态原子－分子碰撞能量转移和分子扩散带辐射的增强效应;运用瞬态碰撞模型作了理论计算,理论结果与实验结果相符合。     

分子线电子输运特性的第一性原理研究

从第一性原理出发 ,利用密度泛函理论研究了SH -C8H16-SH分子和金表面的相互作用 ,并利用分子前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该相互作用能常数 ,然后 ,利用弹性散射格林函数方法研究了该分子与金表面形成的分子线的伏 安特性 .研究结果表明 ,当含有硫氢官能团的有机分子化学吸附于金表面时 ,硫原子将与金原子形成以共价键为主的混和键 ,此时 ,扩展的分子轨道使分子线的电导呈现出欧姆特性 ,而对于局域的分子轨道 ,电子的输运只能通过隧道效应来实现 .对分子线伏 安特性的计算结果显示 ,在零偏压附近 ,存在一个电流禁区 ,随着偏压的增加 ,分子线的电导呈现出平台特征 .     

原子-分子暗态

Innsbruck大学的物理学家通过使用光缔合实验证明了玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的一对原子是相干的。此前，通过调谐两个原子间的磁状态——Feshbach共振——观察到过原子的相干结对（将两个原子锁定在特定的量子关系中）的现象。但是这样得到的分子结合得很弱。相反，光缔合过程（例如使用光将两个原了结合成一个分了）可以形成结合得更牢固的分子态。麻烦的是所用的激光不仅仅能使原子结合成分子，也会因被吸收而使分子分解。     

极性分子的激光冷却及囚禁技术

分子由于其不同于原子的特殊性质,在原子、分子和光物理研究中有其独特的地位.冷分子研究已经开展了二三十年,取得了很多重大的进展.但是以斯塔克减速器为代表的传统冷却方案遇到瓶颈,很难进一步提高分子的相空间密度.将原子中成熟的激光冷却技术拓展到极性分子中是本领域近年来的重大突破,使得冷却和囚禁分子的范围得以大大扩展,分子的相空间密度也得以提高.本文对国内外激光冷却极性分子的最新成果进行综述,并以BaF分子为例介绍激光冷却极性分子的相关理论和技术,包括分子能级结构分析及精密光谱测量,采用缓冲气体冷却进行态制备和预冷却,以及通过冷分子束研究激光与BaF分子间的相互作用.这些为后续开展激光冷却与囚禁实验研究奠定了基础,也为开展其他新的分子冷却实验提供了参考.     

金电极与吡啶末端连接界面结构的力学变化过程理论研究

利用基于第一性原理的绝热拉伸模拟方法计算了4,4’-二吡啶分子与不同构型金电极之间的作用过程,研究了分子在外力作用下逐渐远离金电极过程中分子与电极间界面结构特有的演化过程以及体系能量与作用力的变化特征.结果显示,分子在远离锥形电极过程中很容易出现近于垂直地连接到锥形电极第二层金原子上的特有连接构型,同时由于吡啶末端的排斥作用,电极尖端的金原子偏向一侧.分子从第二层金原子上断开并连接到尖端金原子上需要1.3—1.5 nN的拉力作用,明显大于分子从尖端电极上断开所需要的0.8—1.0 nN的作用力,从而揭示了实验中二吡啶分子结在形成过程中作用力与界面构型变化之间的对应关系.4,4’-二吡啶分子与平面金电极的作用较弱,只需要不到0.5 nN的作用力就可断开,而当分子连接到吸附在平面电极表面的孤立金原子上时,可以承受约1.7 nN的作用力.以上研究表明基于第一性原理的绝热拉伸模拟方法不仅可以揭示分子与电极之间的界面结构演化过程,而且通过作用力的计算可以很好地识别实验中分子与电极间的特有界面结构.