非金属二元氢化物分子振动固有频率与pKa常数的定量关系

提出了非金属二元氢化物分子振动固有频率的计算原理与方法.将基频和总频作为结构信息指数用于非金属二元氢化物的分子结构与pK_a常数的定量关系研究,结果表明,其相关系数大于0.995,得到的回归方程用于pK_a的计算,计算值与实验值比较,平均绝对误差小于1.82.     

同核双原子分子的热力学性质

本文对热运动能量ｋＴ远小于分子离解能εｄ时的同核双原子分子的热力学性质作了一般性讨论．     

ZnSeH分子微观性质及热力学性质的从头计算

用密度泛函B3LYP方法对ZnSeH分子体系进行了理论研究,优化得到ZnSeH分子的微观构型及不同温度下的热力学函数值.ZnSeH为角型分子,RZn-Se=0.239?5?nm、RSe-H=0.148?5?nm、角αZnSeH=94.832°.设用总能量中的电子和振动能量近似代表ZnSeH分子处于固态时的能量,用总熵中的电子和振动熵近似代表ZnSeH分子处于固态时的熵,进而计算了Zn与HSe反应的△H0、△S0、△G0,并由此计算出不同温度的反应平衡常数Kp.结果表明在298～1 098 K温度范围内,Zn与HSe反应能够自发发生,且随着温度的升高,△G0逐渐增大,平衡常数逐渐减小,自发反应进行程度越小.     

高温高压气体的状态方程与热力学性质

本文根据高温高压下气体分子要压缩的观点出发,提出了一个简单实用的高温高压气体状态方程,并用以研究和计算气体在高温高压下的热力学函数与性质.     

烷基苯的热力学性质与分子拓扑指数的关系研究

此文分析了烷基苯的结构特点,以分子的拓扑指数为结构参数,研究了苯、烷基系列的燃烧热,生成自由能等八种热力学性质与结构参数的关系,提出计算热力学性质的一个通用关系式Ｙ＝ａ·Ｎ＋ｂ·Ｒ＋ｃ·ＮＲ＋ｄ,用计算机处理,得到一系列经验公式,计算结果表明：烷基苯系列的热力学性质与拓扑指数相关性能很好。     

LiH的热力学性质及分子内部运动对体系热力学性质的影响

利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了LiH在零温零压下的晶格常数、体弹模量,计算结果与实验值和其他理论计算值符合得较好.通过准谐德拜模型计算了LiH在压强为0-80GPa、温度为0-2000K范围内,体积膨胀率、热涨系数、德拜温度及定容热容随压强和温度的变化关系.最后,以代数方法（AM）和势能变分法(PVM)为基础,运用统计热力学理论计算了LiH分子内部运动对体系热力学性质的影响.     

NO分子宏观气体热力学性质的理论研究

采用量子统计系综理论,研究了基态NO分子宏观气体摩尔熵、摩尔内能、摩尔热容等热力学性质.首先应用课题组前期建立的变分代数法(variational algebraic method, VAM)计算获得了基态NO分子的完全振动能级,得到的VAM振动能级作为振动部分,结合欧拉-麦克劳林渐进展开公式的转动贡献,应用于经典的热力学与统计物理公式中,从而计算得到了1000-5000 K温度范围内NO宏观气体的摩尔内能、摩尔熵和摩尔热容.将不同方法计算得到的摩尔热容结果分别与实验值进行比较,结果表明基于VAM完全振动能级获得的结果优于其他方法获得的理论结果.振动部分采用谐振子模型对无限能级求和计算热力学性质的方法有一定的局限性,应当使用有限的完全振动能级进行统计求和.     

2,3,7,8-四氯苯并二英分子结构与热力学性质的理论研究

用密度泛函理论（DFT）和从头算（ab initio)方法,在B3LYP／6－31G,B3LYP／6－31G＊,B3LYP／6－311G＊和MP2／6－31G＊水平上全优化计算了2,3,7,8－四氯苯并二恶英（2,3,7,8－TCDD）的几何构型,电子结构和振动频率,并用校正后的频率计算了298－1500K的标准热力学函数,同时用半经验的PM3 SCF－MO进行了同样的计算,计算结果与实验值及文献值较好地吻合。     

二氧化碳热力学性质的理论计算

用HF、MP2、QCISD和B3LYP四种方法,在6-311G* *基集合水平上对气态CO2(X1Σg)分子全优化,可直接得到热力学性质熵S和定压热容CP,在这四种方法中,B3LYP方法算得的结果与实验值最吻合,其相对误差分别只有0.00%和-0.15%;CO2分子的生成焓包含电子焓(为-393.31 kJ.mol-1)和核部分焓(为1.653 kJ.mol-1)两部分,其生成焓相对误差为0.37%.结果表明,所用理论方法计算气态CO2分子在1atm下的热力学性质是可行的.     

五氯苯酚分子在激发和电离过程中分子结构和简谐振动的变化研究

利用密度泛函理论(DFT)计算得到了五氯苯酚(PCP)分子在基态(S₀态)、第一电子激发态(S₁态)和离子基态(D₀态)优化的结构参数和简谐振动频率值.通过分析PCP分子在激发和电离过程中的苯环与取代基OH和Cl之间的键长和键角的变化情况,可以看到取代基OH和Cl的给电子和吸电子效应使苯环的结构发生了变化,尤其是靠近Cl原子处的变化较明显.通过分析每个简谐振动模式对应的振动频率值在激发和电离过程中的变化情况,可以看到PCP分子在S₀态和D₀态的同一振动模式对应的振动频率值接近,在S₁←S₀跃迁中,PCP分子中约二分之一的平面内弯曲和平面内伸缩振动受到的影响较大,而平面外弯曲振动受到的影响较小.     

(CdSe)n(n=1,2)团簇性质及CdSe分子热力学性质的理论计算

用密度泛函B3LYP方法、有效核势(ECP)基组LanL2DZ对(CaSe)n(n=1,2)团簇进行了理论研究,得到(CaSe)n(n=1,2)分子体系可能存在的状态及各电子状态的平衡几何Re、谐振频率、偶极矩和离解能De、不同温度、压力下的热力学函数值;设用总能量中的电子和振动能量近似代表CdSe分子处于固态时的能量,用总熵中的电子和振动熵近似代表CdSe分子处于固态时的熵,进而计算了Cd与Se反应的△Hθ、△Sθ、△G,并由此计算出不同温度的反应平衡常数Kp结果表明:在298～1400K温度范围内,Cd与Se反应的自由能值均为负,且随着温度的升高,△Gθ值负的越多,表明在这个温度范围内反应能自发发生,而且自发趋势随温度的升高逐渐增大;平衡常数逐渐减小,即反应进行程度随温度的升高逐渐减小;CdSe分子材料的导电性随压力增大而增强.     

Intrinsic angular momentum in HMO

ＩｎｔｒｉｎｓｉｃａｎｇｕｌａｒｍｏｍｅｎｔｕｍｉｎＨＭＯＷＡＮＧＧａｎｇ（ＰｈｙｓｉｃｓＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００５４，Ｃｈｉｎａ...     

高压下ErNi2B2C弹性性质、电子结构和热力学性质的第一性原理研究

采用密度泛函理论中的赝势平面波方法研究了高压下超导材料 ErNi₂B₂C 的弹性性质、电子结构和热力学性质.分析表明, 弹性常数、体弹模量、剪切模量、杨氏模量和弹性各向异性因子的外压力效应明显. 电子态密度(DOS)的计算结果显示, 在费米能级(E_F)处的 DOS 峰随外界压强的增大显著降低, 由于 ErNi₂B₂C 相对较高的超导温度(T_c)起因于E_F处的 DOS 峰, 因此推测压强增大可能会降低 ErNi₂B₂C 的 T_c.类似的现象在超导材料 MgB₂和 SrAlSi 中已被发现.此外, 基于准谐德拜模型, 对 ErNi₂B₂C 在高温高压下的热力学性质的研究表明, 在一定范围内, 温度和压强将对其热膨胀系数和热容产生明显的影响.关键词：高压弹性性质电子结构热力学性质     

Cr2MC(M=Al, Ga)的电子结构、弹性和热力学性质的第一性原理研究

本文使用第一性原理的GGA/RPBE方法研究了Cr₂MC(M=Al, Ga)的电子结构、弹性和热力学性质. 研究发现两个化合物的体积压缩性几乎相同, 并且证实了在0—50 GPa范围内c轴始终较a轴更难以压缩并且结构始终是稳定的. 通过对内坐标的研究发现了Cr₂AlC中Cr离子的内坐标始终大于Cr₂GaC中Cr离子的内坐标. 使用准谐德拜模型得到的体弹模量在0 GPa下随着温度的升高而减小, 而在300 GPa下则随着温度的升高而增大. 对德拜温度的研究发现Cr₂GaC的值小于Cr₂AlC的值, 而对热膨胀系数、Grüneisen参数、熵和热容的计算发现Cr₂GaC的值大于Cr₂AlC的值. 对电子结构的分析发现Cr₂GaC的s和p电子在费米能级处的值大于Cr₂AlC的s和p电子的值, 而其他离子的电子分布几乎一致.     

Entropy and enthalpy calculations from perturbation and integration thermodynamics methods using molecular dynamics simulations: applications to the calculation of hydration and association thermodynamic properties

Calculation of association thermodynamic properties using molecular simulation is essential in computational chemistry. In the case of good agreement with the experimental thermodynamic binding properties, this type of calculation may complement experimental works by providing a microscopic view of the association process. Whereas the calculation of the free energy of association is nowadays well controlled, the calculation of the enthalpy and entropy of association remains difficult in most cases, especially as the association involves hosts and guests of biological interest. A novel method for calculating the entropy change from a molecular dynamics simulation is described. Within the theoretical framework, we discuss the different approximations leading to the final stage of the operational expressions of ΔG and ΔH in the NpT ensemble and we establish an expression for ΔS using the Free Energy Perturbation (FEP) formalism in this statistical ensemble. Finally, we illustrate the theoretical considerations by calculations of the hydration entropy changes between cations of different masses and charges. We extend the study by calculating the changes in the thermodynamic properties of association of inorganic cations with a macrocycle of biological interest.     

Mg2Sn电子结构及热力学性质的第一性原理计算

采用基于第一性原理的赝势平面波方法系统地计算了Mg₂Sn基态的电子结构、弹性常数和热力学性质.计算结果表明Mg₂Sn的禁带宽度为0.1198eV.运用线性响应方法确定了声子色散关系和态密度,得出Mg₂Sn的热力学性质如等容比热和德拜温度.计算Mg₂Sn的热导率并与实验数据相比较.关键词：第一性原理电子结构弹性常数热力学性质     

Phase transition, structural and thermodynamic properties of Mg2Si polymorphs

The plane-wave pseudo-potential method within the framework of first principles is used to investigate the structural and elastic properties of Mg 2 Si in its intermediate pressure(Pnma) and high pressure phases(P 6 3 /mmc).The lattice constants,the band structures.The bulk moduli of the Mg 2 Si polymorphs are presented and discussed.The phase transition from anti-cotunnite to Ni 2 In-type Mg 2 Si is successfully reproduced using a vibrational Debye-like model.The phase boundary can be described as P = 24.02994 + 3.93 × 10 3 T 4.66816 × 10 5 T 2 2.2501 × 10 9 T 3 + 2.33786 × 10 11 T 4.To complete the fundamental characteristics of these polymorphs we have analysed thermodynamic properties,such as thermal expansion and heat capacity,in a pressure range of 0-40 GPa and a temperature range of 0-1300 K.The obtained results tend to support the available experimental data and other theoretical results.Therefore,the present results indicate that the combination of first principles and a vibrational Debye-like model is an efficient scheme to simulate the high temperature behaviours of Mg 2 Si.