BeF~+离子电子态的光谱常数研究

采用从头计算方法(Ab)研究BeF~+离子的光谱性质.在icMRCI+Q/Q5+CV+DK的理论水平下计算得到了BeF~+离子的16个态的势能曲线,为了提高精确度,对势能曲线进行核价相关修正及相对论修正两种修正计算,画出了16个态的势能曲线图.拟合势能曲线得到其光谱常数(D_e,T_e,R_e,ω_e,ω_ex_e,ω_ey_e,B_e,α_e和β_e).分别计算了各个振动态对应的的振动能级.     

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.     

GeCl分子激发态的势能曲线和辐射寿命的理论研究

采用考虑Davidson校正、标量相对论效应、芯-价电子关联和自旋-轨道耦合效应高精度的多参考组态相互作用方法计算了GeCl分子的最低解离极限Ge(3Pg)+Cl(2Pu)对应的12个Λ-S电子态的势能曲线. 基于计算得到的势能曲线, 求解一维核运动的Sch?rdinger方程得出束缚态的光谱常数, 这些光谱常数与实验值符合较好. 本文计算了12个Λ-S态的电偶极矩随核间距的变化, 分析了电子态组态成分的变化对电偶极矩的影响. 本文还研究了GeCl分子的辐射跃迁性质, 给出了激发态到基态之间和低激发态之间的跃迁偶极矩和电子态之间的Franck-Condon因子, 并根据计算得到的跃迁偶极矩和Franck-Condon因子计算出了束缚激发态低振动能级的辐射寿命.     

BP+基态和激发态的势能曲线和光谱性质的研究

本文利用量子化学中的多参考组态相互作用方法(MRCI), 在aug-cc-pVQZ级别计算了在环境科学中具有重要作用的离子BP⁺. 得到了对应三个离解极限B⁺(¹S_g)+P(⁴S_u), B⁺(¹S_g)+P(²D_u)以及B⁺(¹S_g)+P(²P_u)的6个Λ-S态势能曲线. 在计算中还考虑了Davidson修正(+Q)和标量相对论效应, 用以提高计算精度. 通过分析Λ-S态的电子结构, 确认了电子态的多组态特性. 计算中首次纳入了旋轨耦合效应, 获得了由BP⁺离子的6个Λ-S态分裂出的10个Ω 态的势能曲线. 计算得到的势能曲线表明相同对称性的Ω 态的势能曲线存在着明显的避免交叉. 在得到的Λ-S态和Ω 态的势能曲线的基础上, 运用LEVEL8.0程序通过求解核径向的Schrödinger 方程, 得到了相应的Λ-S态和Ω 态的光谱常数T_e, R_e, ω_e, ω_eχ_e, B_e和D_e, 其中基态X⁴∑^-的光谱常数与已有的理论值符合的非常好, 文中其他电子态的光谱常数均为首次报道. 关键词： 多参考组态相互作用方法(MRCI) 势能曲线 光谱常数 旋轨耦合效应     

MRCI计算研究B2+分子的结构和解析势能函数

采用从头计算的多参考组态CI方法(MRCI) 和B原子Dunnings相关调和基函数含扩散基的大基组aug-cc-pVQZ对B+2分子的基态和低激发态的势能曲线进行计算 .利用Huxley函数、Murrell-Sorbie函数和最小二乘法拟合出了解析势能函数,并以此为基础计算出光谱常数.通过比较发现:Huxley 函数比MS函数的拟合方差更小,能更好地再现分子中原子间相互作用.采用两种函数所得解析势能函数与从头计算势能曲线间的误差RMS 均远小于化学精度4.184 kJ/mol的要求,表明所得解析势能函数很好地再现了这些态中原子间的相互作用情况,可用于更广泛的研究.     

N2O+离子A2∑+电子态的光谱研究

用一束波长为360.55 nm的激光,通过N2O分子的(3+1)共振增强多光子电离过程制备纯净的母体离子N2O+X2Ⅱ3/2,1/2(000).用另一束可调谐激光将N2O+离子激发至预解离态A2Σ+,利用飞行时间质谱检测解离碎片NO+离子强度随光解光波长的变化,在278-328 nm波长范围内获得了光解碎片的激发(PHOFEX)谱.观测到了N2O+离子A2Σ+←X2Ⅱ电子跃迁较丰富的振动谱带.通过对PHOFEX光谱的标识,获得了A2∑+态较准确和全面的分子光谱常数.     

基于ab initio的BD~+离子激光冷却理论研究

基于相关一致基组aug-cc-pV5Z,采用内收缩多参考组态相互作用方法计算了BD~+离子两个最低解离极限B~+(~1Sg)+D(~2Sg)和B+(~3Pu)+D(~2Sg)对应的5个Λ—S态(X~2Σ~+,A~2Π,B~2Σ+,a~4Π和b~4Σ~+)的势能曲线和跃迁偶极矩.根据计算结果,求解核运动的径向薛定谔方程得到相应电子态的振-转光谱常数、Franck-Condon(F-C)因子和振动能级辐射寿命.其中A~2Π—X~2Σ~+的F-C因子(f_(00)=0.923)、辐射寿命(τ=235 ns)满足激光直接冷却的条件.因此,我们基于分子转动跃迁提出了一个可实现Doppler激光冷却的光循环方案:A~2Π_(1/2)(υ′=0)—X~2Σ+(υ′′=0,1),其中υ′=0中包含2个转动能级,υ′′=0和υ′′=1中分别包含6个和4个转动能级.根据方案,模拟了激光冷却过程中的分子布居数动力学变化过程,并计算了初速度为100 m/s的BD~+,历经5.4 ms散射1150个光子可减速到4.6 m/s、温度为13 mK.     

多参考组态相互作用方法研究BS+离子的势能曲线和光谱性质

利用量子化学从头计算方法MRCI+Q在AVQZ级别上对BS⁺离子进行了研究. 通过计算得到了与BS⁺离解极限B⁺（¹S_g）+S（³P_g）和B⁺（¹S_g）+S（¹D）对应的5个Λ-S态,确认了BS⁺离子的基态为X³∏电子态,而第一激发态¹∑⁺的激发能T_e仅仅为564.53 cm^-1. 首次纳入的旋轨耦合效应（SOC）使得BS⁺的5个Λ-S态分裂成为9个Ω态,原有的两个离解极限分裂为B⁺（¹S₀）+S（³P₂）,B⁺（¹S₀）+S（³P₁）,B⁺（¹S₀）+（³P₁）以及B⁺（¹S₀）+S（¹D₂）. 在考虑自旋轨道耦合效应之后,Ω态的基态为X2态. 通过势能曲线（PECs）可以发现所得到的Λ-S态和Ω态均为束缚态,利用LEVEL8.0程序拟合得到了对应电子态的光谱常数,这些结果可以为实验和理论方面进一步研究BS⁺的光谱性质提供准确的电子结构信息. 关键词： 势能曲线 光谱参数 多参考组态相互作用方法 Q)')" href="#">Davidson修正(+Q)     

N2+分子离子A2∏u-X2∑+g 系(2,0)带光外差速度调制光谱

采用光外差速度调制光谱技术研究了N2+分子离子A2∏u-X2∑+g 系(2,0)带转动光谱．由于所用技术的高灵敏度特性，精确地确定了该带310条谱线的频率，其中，那些重叠谱线的频率也通过解谱精确地确定了．利用标准Hamilton量，采用非线性最小二乘方法对该带进行了分析，获得了最精确的分子常数．     

从头计算研究BCl+基态和激发态的势能曲线和光谱性质

基于相关一致极化4zeta(aug-cc-pVQZ)基组, 应用量子化学从头计算中高水平的多参考组态相互作用方法计算了BCl⁺ 两个离解极限B⁺(¹S_g)+Cl(²P_u)和B (²P_u)+Cl⁺ (³P_g)的14个Λ-S态势能曲线. 在计算中考虑了Davidson修正(+Q)和标量相对论效应, 并首次在计算中考虑了BCl⁺ 的旋轨耦合效应, 获得了由能量最低的4个Λ-S态分裂出的7个Ω 态. 计算结果表明相同对称性的Ω 态的势能曲线存在着非常明显的避免交叉. 通过分析Λ-S态的电子结构, 得到了各态的电子跃迁特性, 并确认了电子态的多组态性质. 使用LEVEL程序通过求解径向的Schrödinger方程得到了束缚Λ-S 和Ω态的光谱参数D_e, R_e, T_e, ω_e, ω_eχ_e和B_e. 通过和已有的Λ-S态X²∑⁺ 的实验数据进行对比发现, 本文所得的计算结果与实验结果非常一致. 而文中其他电子态的光谱参数均为首次报道. 关键词： 势能曲线 光谱参数 多参考组态相互作用方法 旋轨耦合     

MgH分子低激发态的光谱和分子常数

利用Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用(MRCI+Q)方法,结合相关一致全电子基aug-cc-pwCV5Z优化计算了MgH分子5个低激发电子态(5Λ–S)的势能曲线. 为了得到高精确的光谱性质,计算中引入核价电子相关和相对论效应修正. 利用LEVEL8.0程序拟合修正的Λ-S束缚态的势能曲线,得到了相应的光谱常数、振动能级和分子常数,结果与近来的理论计算相比,本文的数值更接近实验值. 这些结果说明高精度的计算方法和引入相关修正对分析光谱性质是非常必要的,为进一步研究MgH分子高激发态的光谱和跃迁特性提供可靠的实验和理论参考.     

MgH分子低激发态的光谱和分子常数

利用Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用(MRCI+Q)方法,结合相关一致全电子基aug-cc-pw CV5Z优化计算了MgH分子5个低激发电子态(5Λ–S)的势能曲线.为了得到高精确的光谱性质,计算中引入核价电子相关和相对论效应修正.利用LEVEL8.0程序拟合修正的Λ-S束缚态的势能曲线,得到了相应的光谱常数、振动能级和分子常数,结果与近来的理论计算相比,本文的数值更接近实验值.这些结果说明高精度的计算方法和引入相关修正对分析光谱性质是非常必要的,为进一步研究MgH分子高激发态的光谱和跃迁特性提供可靠的实验和理论参考.     

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.     

Multireference configuration interaction study on spectroscopic properties of low-lying electronic states of As2 molecule

The potential energy curves (PECs) of four electronic states (X1Σ+g , e3△u , a 3 Σ-u , and d 3Πg ) of an As 2 molecule are investigated employing the complete active space self-consistent field (CASSCF) method followed by the valence internally contracted multireference configuration interaction (MRCI) approach in conjunction with the correlation-consistent aug-cc-pV5Z basis set. The effect on PECs by the relativistic correction is taken into account. The way to consider the relativistic correction is to employ the second-order Douglas-Kroll Hamiltonian approximation. The correction is made at the level of a cc-pV5Z basis set. The PECs of the electronic states involved are extrapolated to the complete basis set limit. With the PECs, the spectroscopic parameters (Te , Re , ωe , ωexe , ωeye , αe , βe , γe , and Be ) of these electronic states are determined and compared in detail with those reported in the literature. Excellent agreement is found between the present results and the experimental data. The first 40 vibrational states are studied for each electronic state when the rotational quantum number J equals zero. In addition, the vibrational levels, inertial rotation and centrifugal distortion constants of d 3Πg electronic state are reported which are in excellent agreement with the available measurements. Comparison with the experimental data shows that the present results are both reliable and accurate.     

SbS电子基态及激发态势能曲线和振动能级的理论研究

运用多参考组态相互作用(MRCI+Q)方法,对硫化锑(SbS)能量最低的3个?-S离解极限的所有电子态以及考虑自旋-轨道耦合效应后分裂所得的Ω态进行了计算.得到27个?-S电子态及能量最低的12个Ω态的电子结构、光谱常数和振动能级等信息. Sb原子和S原子能级的计算值与实验值相符很好.分析表明自旋-轨道耦合效应对光谱常数与振动能级的影响总体上并不显著.对X(3/2)→X(1/2), 2(1/2)→X(1/2), 4(1/2)→X(1/2), 5(1/2)→X(1/2)及6(1/2)→X(1/2)跃迁的振动光谱进行了模拟与分析,其中X(3/2)→X(1/2)谱带位于中红外波段,其他谱带均位于可见光波段.此外,对氮族元素硫化物的电子态进行了验证计算,计算结果与已有实验结果吻合较好,体现了同族元素代换后相关物性的渐变规律性.     

Potential energy curves and analytical potential energy functions of the metastable states of B2^＋＋

The multi-reference configuration interaction method and aug-cc-pvqz （AVQZ） have been used to calculate potential energy curves （PECs） of the singlet and triplet states of the riu and rig symmetry of B2＋＋. All of the four states （^l∏u, ^1∏g, ^3∏u and ^3∏g） are found to be metastable states, though the potential well of ^3∏u symmetry is very shallow. Based on the PECs, the analytical potential energy functions （APEFs） of these states have been fitted using the least square fitting method and two models of function. The spectroscopic parameters of each state are also calculated, and are compared with other investigations in the literature. The credibility and veracity of the two functions are evaluated. Some ideas to improve the fitting accuracy are presented. Also the vibrational levels for each state are predicted by solving the SchrSdinger equation of nuclear motion.     

SiN自由基X2∑+, A2Π和B2∑+ 电子态的光谱常数研究

采用内收缩多参考组态相互作用(MRCI)方法, 结合价态范围内的最大相关一致基aug-cc-pV6Z, 计算了SiN自由基X²∑⁺, A²Π 和B²∑⁺电子态的势能曲线. 采用Davidson修正来避免由于MRCI方法本身的大小一致性缺陷产生的误差. 为了提高计算精度, 进一步考虑了相对论修正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; 同时核价相关修正是在cc-pCV5Z基组水平进行的. 对这些势能曲线进行拟合, 得到各种水平下三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对光谱常数的影响. 与其他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.     

Na_2CaSiO_4:Sm~(3+),Eu~(3+)荧光粉的发光特性和能量传递

利用高温固相法合成Na_2CaSiO_4:Sm~(3+),Eu~(3+)系列荧光粉末,研究了Sm~(3+)和Eu~(3+)掺杂对Na_2CaSiO_4晶体结构的影响、材料发光特性以及存在的能量传递现象.X射线衍射结果表明Sm~(3+)和Eu~(3+)单掺及共掺样品均为单相的Na_2CaSiO_4结构,晶体结构没有改变.Na_2CaSiO_4:Sm~(3+)荧光样品在404 nm激发波长下呈现峰峰值为602 nm的橙红色荧光,来源于~4G_(5/2)→~6H_(7/2)跃迁.Na_2CaSiO_4:Eu~(3+)荧光样品在395 nm激发波长下发射出峰峰值为613 nm的红色荧光.对光谱和荧光寿命的测试和分析结果表明Sm~(3+)与Eu~(3+)之间存在能量传递,通过理论计算得到Sm~(3+)和Eu~(3+)之间的能量传递临界距离为1.36 nm,相互作用形式为电四极-电四极相互作用.随着Eu~(3+)掺杂浓度的增加,能量传递效率也逐渐提高至20.6%.