理论研究B2分子X3Σg-和A3Πu态的光谱性质

采用Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用方法及Dunning等的相关一致基aug-cc-pV6Z计算了B₂分子X³∑_g^-和A³Π_u电子态的势能曲线.利用总能量外推公式,将两个电子态的总能量分别外推至完全基组极限.对势能曲线进行核价相关修正及相对论修正计算,得到了同时考虑两种效应修正的外推势能曲线.通过同位素质量识别,得到了主要的同位素分子¹¹B¹¹B和¹⁰B¹¹B的X³Σ_g^-和A³Ⅱ_u电子态的光谱常数T_e,R_e,ω_e,ω_ex_e,ω_ey_e,B_e,β_e和γ_e.求解双原子分子核运动的径向Schr（o|¨）dinger方程,找到了无转动的同位素分子¹¹B₂（X³Σ_g^-,A³Π_u）和¹⁰B¹¹B（X³∑_g^-,A³Π_u）的全部振动态.针对每一同位素分子的每一振动态,分别计算了其振动能级和惯性转动常数等分子常数,它们均与已有的实验结果较为一致.其中,¹⁰B¹¹B（A^Π_u）分子的光谱常数和分子常数属首次报道.     

SiCl自由基X2Π和A2Σ+态的光谱性质

采用内收缩多参考组态相互作用(ic MRCI)方法结合Dunning等相关一致基,计算Si Cl自由基X²Π和A²Σ⁺态的势能曲线.讨论参考能和相关能外推对X²Π和A²Σ⁺态光谱的影响.对势能进行相对论修正及核价修正计算.拟合势能曲线得到X²Π和A²Σ⁺态的光谱常数.它们与实验结果一致.利用Breit-Pauli算符,计算旋轨耦合效应,得到X²Π_1/2和X²Π_3/2的势能曲线、并计算它们的光谱常数.求解双原子分子核运动的径向SchrÖdinger方程,获得无转动SiCl自由基2个Λ-S态及X²Π态的耦合分裂态的全部振动态.得到J=0时X²Π态的自旋-轨道耦合常数、较高振动态的惯性转动常数以及X²Π_1/2和X²Π_3/2的振动能级等分子常数.     

MRCI+Q理论研究SiSe分子X1Σ+和A1Π电子态的光谱常数和分子常数

采用Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用方法(MRCI+Q)及相关一致基aug-cc-pV5Z和aug-cc-pVQZ分别计算了SiSe分子X¹Σ⁺和A¹Π电子态的势能曲线. 为提高势能曲线的计算精度, 利用两点总能量外推公式, 将两个电子态的势能曲线外推至完全基组极限, 并对其进行了标量相对论修正, 相对论效应是在cc-pV5Z基组水平下使用三级Douglas-Kroll-Hess哈密顿算符计算的. 利用MRCI+Q/Q5+DK理论水平的势能曲线获得了这两个态的光谱常数(T_e, D_e, R_e, ω_e, ω_ex_e, ω_ey_e, B_e和α_e)和J=0时前30个振动态的B_υ和D_υ等分子常数. 其值与已有的实验结果非常一致. 本文得到的光谱常数和分子常数达到了很高精度, 能为进一步的光谱实验和理论研究提供可靠参考. 关键词： 势能曲线 基组外推和标量相对论修正 光谱常数 分子常数     

用MRCI方法研究CS+同位素离子X2Σ+和A2∏态的光谱常数与分子常数

利用内收缩多参考组态相互作用方法和价态范围内的最大相关一致基aug-cc-pV6Z,在0.05-0.60 nm的核间距范围内计算了CS+离子X2Σ+和A2∏态的势能曲线.利用CS+离子的势能曲线并在同位素质量修正的基础上,拟合出了X2Σ+和A2∏态的同位素离子12C32S+,12C34S+和12C33S+等的光谱常数.对于X2Σ+态的主要同位素离子12C32S+,其光谱常数D0,De,Re,ωe,ωeχe,αe,和Be分别为6.4694,6.5542 eV,0.14975 nm,1371.89,7.5746,0.006481和0.8616 cm-1;对于A2∏态的主要同位素离子12C32S+其D0,De,Re,ωe,ωxχe,αe和Be分别为4.8460 eV,4.9084 eV,0.16449 nm,l009.31和6.4970 cm-1,0.006110和O.7134 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CS+(X2Σ+)的全部68个振动态、CS+(A2∏)的全部80个振动态.对于每一振动态,还分别计算了它的振动能级、经典转折点、转动惯量及离心畸变常数,并进行了同位素质量修正.这些结果与已有的实验值也十分一致.这里,12C32S+和12C32S+的光谱常数以及12C32S+高振动态的分子常数属首次报道.     

MRCI方法计算CP和CP-低能电子态的光谱常数

采用内收缩多参考组态相互作用（MRCI）方法结合相关一致基aug-cc-pV5Z计算了CP分子X2Σ+,A2Π和B2Σ+和CP-离子X1Σ+电子态的势能曲线．考虑了Davidson、相对论和核价相关修正对势能曲线的影响．本文的相对论修正是利用二阶Douglas-Kroll 哈密顿近似在cc-pV5Z基组水平进行的;同时核价相关修正也是在cc-pV5Z基组水平进行的．为了提高计算精度,将能量外推至完全基组极限处,得到外推的势能曲线．对这些势能曲线进行拟合,得到各种水平下四个电子态的光谱常数(Te,Re,ωe,ωexe,αe和Be),并详细分析了Davidson修正、相对论修正和核价相关修正及基组外推对光谱常数的影响．与其它理论结果和实验数据进行比较,可知本文的结果更精确、更完整．     

SiS低激发态势能曲线和光谱性质的全电子组态相互作用方法研究

基于全电子的相关一致极化4-ζ(aug-cc-pwCVQZ-DK)基组,采用高精度的多参考组态相互作用方法计算了SiS自由基与最低的解离极限Si(3Pg)+S(3Pg)对应的18个Λ-S电子态的势能曲线.计算中考虑了标量相对论效应以及Si(2s22p6)和S(2s22p6)内壳层电子产生的关联效应.基于计算的势能曲线,拟合出了束缚态的光谱参数,包括平衡核间距Re,绝热激发能Te,振动常数ωe和ωeχe,平衡转动常数Be;并分析了束缚态在不同键长位置处的电子组态.计算了18个Λ-S态的电偶极矩函数,阐明了电子态的组态变化对电偶极矩的影响.给出了包含b3Π和A1Π态的自旋-轨道矩阵元随核间距变化的曲线,分析了邻近的电子激发态对b3Π和A1Π态的扰动.计算了A1Π—X1Σ+和E1Σ+—X1Σ+跃迁的跃迁偶极矩和Franck-Condon因子,讨论了A1Π和E1Σ+的最低五个振动能级的辐射寿命.     

LiC分子基态及其低电子激发态的多参考组态相互作用方法研究

采用包含Davidson修正的多参考组态相互作用(MRCI+Q)方法结合6-311++G(3df,3pd)基组计算了LiC分子基态(X4Σ-)以及五个低电子激发态(a2Π,b2Δ,c2Σ-,d2Σ+,A4Π)的势能曲线.将得到的势能曲线拟合到Murrell-Sorbie解析势能函数形式,确定了对应态的平衡结构Re、谐振频率ωe和离解能De等光谱数据,计算值与仅有的几个其他结果进行了比较.通过求解核运动的薛定谔方程首次报道了LiC分子几个低电子态在J=0下的振动能级、转动惯量和六个离心畸变常数(Dν,Hν,Lν,Mν,Nν和Oν).     

icMRCI+Q理论研究BF~+离子电子态的光谱性质和预解离机理

采用考虑Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用(icMRCI+Q)方法,结合相关一致基组aug-ccpV5Z和aug-cc-pV6Z,计算了BF+离子前两个离解极限B~+(~1S_g)+(~2P_u)和B+(~3P_u)+F(~2P_u)对应的14个Λ-S态(X~2Σ~+,1~2Π,2~2Π,2~2Σ~+,1~4Σ~+,1~4△,1~4Σ~-,1~2△,1~2Σ~-,3~2Σ~+,1~4Π,2~4Π,2~4Σ~+和3~2Π)和30个Ω态的势能曲线.在势能曲线的计算中,考虑了旋轨耦合效应、核价相关和标量相对论修正以及将参考能和相关能分别外推至完全基组极限.基于得到的势能曲线,获得了束缚和准束缚的12个A-S态和28个Ω态的光谱常数,并且X~2Σ~+态的光谱常数与已有的实验结果符合.此外,计算了BF分子X~1Σ~+态到BF+离子X~2Σ~+,1~2Π和2~2Σ~+态的垂直电离势和绝热电离势,并且BF~+(X~2Σ~+)←BF(X~1Σ~+)的垂直电离势和绝热电离势与相应的实验结果非常符合.由X~2Σ~+,2~2Π,1~4Σ~+,3~2Σ~+和3~2Π态和其他的激发A-S态势能曲线的交叉现象,借助于计算的旋轨耦合矩阵元,首次分析了X~2Σ~+和3~2Π态的预解离机理以及2~2Π(v′≥9),1~4Σ~+(v′≥4)和3~2Σ~+(v′≥4)的振动能级受到其他电子态的微扰.计算了30个Ω态离解极限处的相对能量,并且与实验结果十分符合.最后计算了2~2Π(v′=0—9)—X~2Σ~+,2~2Σ~+(v′=0—2)—X~2Σ~+,(3)1/2—(1)1/2~(势阱一)和(2)3/2(v′=0—9)—(1)1/2~(势阱一)跃迁的Franck-Condon因子、爱因斯坦自发辐射系数和辐射寿命.     

BF自由基X~1Σ~+和a~3Π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X~1∑~+和a~3Π态的势能曲线进行了研究.计算是在0.095-133 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X~1∑~+和a~3Ⅱ态的光谱常数De,Re,ωe,ωeχe,ωeye,Be和αe、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Schr6dinger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.     

SnO分子的X~1∑~+,a~3Π和A~1Π态的势能曲线与光谱性质

对O原子以aug-cc-pvTZ为基组,Sn原子以aug-cc-pvTZ-PP为基组,分别采用多参考组态相互作用方法(MRCI)及运用Davidson修正的多参考组态相互作用方法对SnO分子基态X~1Σ~+及两个激发态a~3Π和A~1Π态的势能曲线进行计算,进而得到了各态的平衡键长R_e,谐振频率w_2,非谐振常数ω_ex_e,转动常数B_r,垂直跃迁能T_e以及离解能D_e,通过群论原理确定了各电子状态和离解通道,计算结果表明:3个电子态有共同的离解通道,即Sn(~3p)+O(~3p);利用Level程序对势能曲线进行拟合得到的光谱数据表明,MRCI方法的计算结果与实验值符合更好;通过求解核运动的Schrodinger方程得到了J=0时这三个电子态的前30个振动态的B_v和D_v等分子常数和振动能级E。     

PS自由基X2Π态的势能曲线和光谱性质

采用Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用方法(icMRCI+Q) 结合Dunning等的相关一致基计算了PS自由基X²Π 态势能曲线. 利用三阶Douglas-Kroll Hamilton近似结合cc-pV5Z相对论收缩基进行了相对论修正计算. 利用aug-cc-pCV5Z基组对势能曲线进行了核价相关修正计算, 并将总能量外推至完全基组极限. 拟合得到了X²Π态的主要光谱常数R_e, ω_e, ω_ex_e, ω_ey_e, B_e, α_e 和D_e, 与实验结果符合较好. 利用Breit-Pauli算符, 研究了旋轨耦合效应对势能曲线的影响, 得到了两条Ω 态的势能曲线. 详细分析了在旋轨耦合计算中, 核电子相关与冻结核近似对电子结构和光谱性质的影响. 在icMRCI+Q/56+DK+CV+SO理论水平上得到了两个Ω 态的主要光谱常数T_e, R_e, ω_e, ω_ex_e, ω_ey_e, B_e 和α_e, 结果与实验结果一致. 在平衡位置处, 本文的X²Π态旋轨耦合能量分裂值为 323.73 cm^-1, 与实验结果321.93 cm^-1较为一致. 通过求解双原子分子核运动的径向Schrödinger方程, 找到了无转动PS自由基X²Π态及其两个Ω 态的全部振动态, 还分别计算了它们相应的振动能级和惯性转动常数等分子常数, 这些结果与已有的实验值一致. 关键词： 势能曲线 光谱常数 分子常数 旋轨耦合     

Na_2分子X~1Σ_g~ ,A~1Σ_u~ 和B~1Π_u态的势能函数

使用SAC/SAC-CI方法,利用6-311 g,6-311g**及cc-PVTZ等基组,对Na2分子的基态(X1Σg )、第一激发态(A1Σu )和第二激发态(B1Πu)的平衡结构和谐振频率进行计算.通过对3个基组的计算结果的比较,得出6-311g**基组为3个基组中最优基组的结论;使用6-311g**基组,分别利用SAC的GSUM(Group Sum of Operators)方法对基态(X1Σg ),SAC-CI的GSUM方法对激发态(A1Σu )和(B1Πu)进行单点能扫描计算,用正规方程组拟合Murrell-Sorbie函数,得到相应电子态的完整势能函数.用得到的势能函数计算与基态(X1Σg ),第一激发态(A1Σu )和第二激发态(B1Πu)相对应的光谱常数(Be,αe,ωe和ωeχe),结果与实验数据基本吻合.     

BH~+离子基态及激发态的势能曲线和跃迁性质的研究

利用高精度的多组态相互作用及Davidson修正方法 (MRCI+Q),采用ACV5Z-DK全电子基组计算了BH~+离子的前4个离解通道B~+(~1S_g)+H(~2S_g),B~+(~3Pu)+H(~2S_g),B(~2P_u)+H~+(~1Sg)和B~+(~1Pu)+H(~2Sg)的9个Λ—S态的势能曲线.X~2Σ~+,A~2Π和B~2Σ~+态的光谱常数和已有实验值符合得很好,其中b~4Σ~+,3~2Σ~+,3~2Π和4~2Σ~+态的光谱常数为首次报道,3~2Π和4~2Σ~+态具有双势阱结构.预测了A~2Π和B~2Σ~+态的辐射寿命:τ(A~2Π)=239.2 ns和τ(B~2Σ~+)=431.2 ns.最后在考虑自旋轨道耦合效应下讨论了B~2Σ~+与A~2Π态的势能曲线的相交对激光冷却BH~+离子的影响.     

MRCI方法计算CP和CP~-低能电子态的光谱常数

采用内收缩多参考组态相互作用(MRCI)方法结合相关一致基aug-cc-p V5Z计算了CP分子X~2Σ~+,A~2Π和B~2Σ~+和CP~-离子X~1Σ~+电子态的势能曲线.考虑了Davidson、相对论和核价相关修正对势能曲线的影响.本文的相对论修正是利用二阶Douglas-Kroll哈密顿近似在cc-p V5Z基组水平进行的;同时核价相关修正也是在cc-p V5Z基组水平进行的.为了提高计算精度,利用基组外推将能量外推至完全基组极限处,得到外推的势能曲线.对这些势能曲线进行拟合,得到各种水平下四个电子态的光谱常数(T_e,R_e,ω_e,ω_ex_e,α_e和B_e),并详细分析了Davidson修正、相对论修正和核价相关修正及基组外推对光谱常数的影响.与其它理论结果和实验数据进行比较,可知本文的结果更精确、更完整.     

用MRCI方法研究CS+同位素离子X2Σ+和A2Π态的光谱常数与分子常数

利用内收缩多参考组态相互作用方法和价态范围内的最大相关一致基aug-cc-pV6Z, 在0.05—0.60 nm的核间距范围内计算了CS⁺离子X²Σ+和A²Π态的势能曲线. 利用CS⁺离子的势能曲线并在同位素质量修正的基础上, 拟合出了X²Σ+和A²Π态的同位素离子^{1 关键词： 同位素识别 势能曲线 光谱常数 分子常数}     

Ab initio方法研究~(40)Ca~(35)Cl分子的自旋轨道耦合效应和跃迁性质

本文研究了~(40)Ca~(35)Cl分子低态的自旋轨道耦合分裂以及获得更精确的光谱常数和更高的激发态.以从头算理论为基础,使用多参考组态相互作用方法获得了该分子的势能曲线和自旋轨道分裂,之后求解径向一维薛定谔方程获得光谱常数.得到了~(40)Ca~(35)Cl分子7个Λ-S低电子态的势能曲线和永久偶极矩,以及A~2Π→~2Σ~+,1~2Δ和C~2Π→~2Σ~+,1~2Δ跃迁的跃迁偶极矩,得到的光谱常数(不管是考虑了自旋轨道耦合(SOC)还是没有考虑SOC)与实验值非常符合,且要好于之前的理论计算结果 .值得注意的是,目前的计算还首次得到了C~2Π→~2Σ+,1~2Δ跃迁的跃迁性质,为之后实验观察~(40)Ca~(35)Cl分子的高激发态光谱和跃迁性质提供有益的理论参考.     

BeC分子基态和低激发态光谱性质和解析势能函数

BeC是一个具有丰富低激发电子态的分子,本文基于动态权重完全活性空间自冾场方法获得的参考波函数,采用多参考组态相互作用方法对BeC分子进行高精度的从头计算,获得了BeC分子X~3Σ~-,A~3Π,b~1Δ,c~1Π和d~1Σ~+共5个电子态的势能曲线.为了获得精确的光谱结果,在计算中考虑了标量相对论效应修正,并把相互作用能外推至完全基组极限.在此基础上获得了这些态的光谱常数和偶极距,以及一些允许跃迁的跃迁偶极距、弗兰克-康登因子和辐射寿命.最后,通过扩展的Rydberg函数拟合获得了基态势能曲线精确的解析表达式.     

AlH~+离子5个Λ-S态和10个?态的光谱性质以及激光冷却的理论研究

利用考虑Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用(icMRCI+Q)方法结合相关一致基组aug-ccpV6Z计算了AlH~+离子前两个离解极限对应的5个Λ-S态和10个?态的势能曲线.为了提高势能曲线的可靠性和精确性,计算中考虑了自旋轨道耦合效应、芯电子价电子相关和标量相对论修正以及将势能外推至完全基组极限.基于得到的势能曲线,获得了束缚和准束缚的4个Λ-S态和8个?态的光谱常数和振动能级,与已有的实验结果符合.计算了2(1/2)→X~2Σ_(1/2)~+和A~2Π_(3/2)→X~2Σ_(1/2)~+跃迁的跃迁偶极距.利用计算的精确的势能曲线和跃迁偶极矩,获得了2(1/2)~(第一势阱)(υ′=0, 1)→X~2Σ_(1/2)~+(υ′′)和A~2Π_(3/2)(υ′=0, 1)→X~2Σ_(1/2)~+(υ′′)跃迁的高度对角化分布的Franck-Condon因子(f_(00)和f_(11))和大的振动分支比;预测了2(1/2)~(第一势阱)(υ′=0, 1)和A~2Π_(3/2)(υ′=0, 1)态短的自发辐射寿命和窄的辐射宽度,这适合于AlH~+离子的快速激光致冷.所需的3束激光冷却波长都在紫外区域.这些结果表明了激光冷却AlH~+离子的可行性.此外,评估了自旋轨道耦合效应对光谱常数、振动能级和激光冷却AlH~+离子的影响.     

icMRCI+Q理论研究Cl_2~+离子 X~2Π_g和A~2Π_u态的光谱性质

利用考虑Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用(icMRCI+Q)方法结合相关一致基组aug-cc-pV6Z计算了Cl_2~+离子X~2Π_g和A~2Π_u态及其它们所产生的4个Ω态的势能曲线.为了提高势能曲线的可靠性和精确性,计算中考虑了旋轨耦合效应、核价相关和标量相对论修正.基于得到的势能曲线,获得了X~2Π_g、A~2Π_u态和4个Ω态的光谱常数和振动能级,与已有的实验结果非常符合.分析表明首次报道的A~2Π_(u,1/2)态的光谱常数以及X~2Π_g, A~2Π_u, A~2Π_(u,3/2)和A~2Π_(u,1/2)态的振动能级也应是可靠的.     

理论研究BeS(X1∑+)的光谱常数及分子常数

采用Davidson较正的内收缩多参考组态相互作用方法(MRCI+Q)结合相关一致五重基cc-pV5Z在二阶Douglas-Kroll Hamiltonian近似下,计算了BeS分子X1∑+态的势能曲线.对势能曲线进行核价相关效应修正计算,得到了同时含有核价相关效应修正及相对论效应的势能曲线.拟合修正的势能曲线,获得BeS(X1∑+)的光谱常数Rc,wc,ωcxc,wcyc,Bc,ac,,β和D0,分别为:0.17429 nm,997.06 cm-1,6.1056 cm-1,0.0041 cm-1,0.7893 cm-1,0.006657 cm-1,6.8002×10-9 cm-1和4.2609 eV.与已有的实验结果及其它理论结果的比较表明,本文BeS(X1∑+)的光谱常数的计算结果达到了较高的精度.通过求解双原子分子核运动的径向Schr(o)nger方程,找到了非转动BeS(X1Σ+)的前40个振动态.针对每一振动态还分别计算了相应的振动能级、惯性转动常数和离心畸变常数等分子常数.