O+NH反应在3A″和1A″势能面上的量子含时波包动力学研究

对于O+NH反应,在3A″和1A″势能面(Guadagnini R,Schatz G C,Walch S P.Global potential energy surface for the lowest 1A′,3A″,and 1A″states of HNO [J].J.Chem.Phys.,1995,10:774)上,我们运用coupled state or centrifugal sudden (CS)近似和close coupling or Coriolis coupled (CC)方法进行了量子动力学计算.通过比较两种方法得到的总的反应几率,我们发现对于两个势能面上的标题反应,CS近似是失效的.我们还讨论了用CS和CC方法得到的速率常数,并进行了结果比较.     

Cl+CH4反应的含时量子动力学研究

基于新的势能面,运用半刚性振动转子靶(SVRT)模型和含时波包法对Cl+CH4→HCl+CH3反应体系进行了计算,给出了反应过程中体系的振动、转动及空间立体效应对该反应的反应几率和反应阈能的影响,并计算了基态的总散射截面和热速率常数.     

用精确的量子力学方法研究N + OD反应的动力学性质

采用close coupling (CC)方法,在3A’’势能面上[Guadagnini R, Schatz G C, Walch S P. Global potential energy surface for the lowest 1A’, 3A’’, and 1A’’ states of HNO [J]. J. Chem. Phys., 1995,10:774],我们利用量子含时波包方法对N + OH的同位素反应—N + OD进行了研究。在0.0-0.8 eV的平动能范围内,选态的反应几率受共振结构支配。利用 -shifting方法计算,我们得到了基态的速率常数,并对分子间的同位素效应进行了研究。     

O+DCl→OD+ Cl反应在3A"势能面上的动力学研究

在3A"势能面上,在散射能为14～20 kcal/mol的范国内,运用准经典轨线方法对O+DCl→ OD+Cl进行了动力学研究.我们发现积分散射截面随着散射能的增加而增大,产物OD的振动分布发生了很强的粒子数的反转现象,且振动激发较弱、转动激发较强.后向散射居于主导地位,碰撞能的变化对产物转动取向的影响不大.     

O(3P)+CD4反应的含时波包动力学计算

基于Modified Jordan和Gilbert的势能面,运用SVRT(semirigid vibrating rotor target)模型和TDWP(Time-Dependent Wave Packet)方法,对O(3P)+CD4反应体系进行了含时量子动力学计算,给出了该体系的总反应几率,散射截面和热速率常数等结果.通过对j=0时, v=0,1的反应几率的计算,看出D-CD3的振动激发,极大地提高了反应几率,而反应阈能明显降低,说明反应分子的振动能对分子的碰撞反应有重要贡献. 而对于v=0时j=0,1,2,3的反应几率的计算,得出转动量子数j的增大,也会使反应几率有较大的提高,但反应阈能基本不变.     

O(3P)+CD4反应的含时波包动力学计算

基于Modified Jordan和Gilbert的势能面,运用SVRT(semirigid vibrating rotor target)模型和TDWP(Time-Dependent Wave Packet)方法,对O(3P)+CD4反应体系进行了含时量子动力学计算,给出了该体系的总反应几率,散射截面和热速率常数等结果.通过对j=0时, v=0,1的反应几率的计算,看出D-CD3的振动激发,极大地提高了反应几率,而反应阈能明显降低,说明反应分子的振动能对分子的碰撞反应有重要贡献. 而对于v=0时j=0,1,2,3的反应几率的计算,得出转动量子数j的增大,也会使反应几率有较大的提高,但反应阈能基本不变.     

He + H2+反应的含时量子波包法研究

基于多体项展式的分析势能函数[1],用三雏含时量子波包法对He H2 进行了准确的动力学计算.计算的结果表明在一定的能量范围内增加入射原子的平动能及振动量子数对该反应具有促进作用;而增加转动量子数不利于反应的进行,同时也计算了该反应的反应截面和速率常数.     

D+CD4→CD3+D2反应的量子含时动力学研究

运用半刚体振动转子靶(semirigid vibrating rotor target)模型,利用含时波包法(TDWP method),对反应D+CD4→CD3+D2进行了量子含时动力学研究与计算.反应几率随平动能的变化图象,呈现出显著的量子共振特性.并通过对v=0时,j=0,1,2的反应几率以及j=0时,v=0,1的反应几率的计算,对该反应的空间效应进行了研究与分析.     

F+HCl/DCl反应散射的量子含时波包

在Deskevich等人最近构建的势能面上，利用量子含时波包方法，研究了F+HCl/DCl的反应散射动力学．在总角动量J=0的情况下，得出了这两个反应具有不同初始振转态条件下的总反应几率．计算结果表明，对于这两个反应，反应物的转动激发态可以明显的提高反应几率，对于F+HCl反应这种提高尤其明显．而振动激发只是对降低碰撞能反应阈值有帮助，对总的反应几率几乎没有任何影响．另外，这两个反应的进行途径有明显的转动自由度部分．在含有较轻的氢原子的F+HCl反应中，总反应几率中所呈现的量子共振和隧穿效应较之F+DCl     

使用态-态分辨的量子波包方法对Li+HF/DF反应的研究

使用基于反应物坐标的含时量子波包方法,在APW势能面上,计算了碰撞能在0～0.25 eV范围的Li+HF/DF(v=0,j=0,1)反应的积分和微分截面．同时也计算了初始态选择的反应速率常数．计算结果表明,Li+DF和Li+HF反应产物分布基本类似,只是前者产物转动激发态稍微多些．反应物的转动激发对于Li+DF反应影响很小．这两个反应的微分截面都是前向散射为主的,特别是在碰撞能较高时候．产物振转态分辨的积分截面和后向散射随碰撞能而呈现的振荡现象,可以用来指认Li+HF反应中的共振态．Li+HF的反应速率常数在100～300 K几乎不变,而Li+DF的反应速率常数则增长了10倍左右．Li+HF的反应几率和积分截面和以前报道的结果总体符合较好,差别应该是计算收敛性更好所致．     

O+DC1→OD+Cl反应在~3 A″势能面上的动力学研究(英文)

在~3A″势能面上,在散射能为14～20 kcal/mol的范围内,运用准经典轨线方法对O+DCl→OD+Cl进行了动力学研究.我们发现积分散射截面随着散射能的增加而增大,产物OD的振动分布发生了很强的粒子数的反转现象,且振动激发较弱、转动激发较强.后向散射居于主导地位,碰撞能的变化对产物转动取向的影响不大.     

含时波包动力学方法研究飞秒激光场下NH3分子通过中间预解离态(A)的光电子能谱

本文首次利用二维含时波包动力学理论研究了飞秒激光场下NH3分子通过中间预解离态(A)的共振增强多光子电离光电子能谱(REMPI-PES),得到了与实验相同的结果.计算中应用多项式函数拟合从头算结果得到的内坐标下的二维解析势能面包括基态(X)、中间预解离态(A)以及其它准连续的电子-离子对态,并经坐标变换得到质量加权坐标系下的相应势能面.劈裂算符-快速傅立叶变换(FFT)方法是波包传播的基本方法.计算分析表明,脉冲的形状(强度、脉宽等)对光电子能谱有着很大的影响,能谱中的三组峰簇可以认为是由强场对势能面的影响引起的,因而强场效应是解释飞秒时间分辨光电子能谱的关键.这种思想对实现原子和分子过程的相干控制具有重要的意义.     

含时波包动力学方法研究飞秒激光场下NH3分子通过中间预解离态A^～的光电子能谱

本首次利用二维含时波包动力学理论研究了飞秒激光场下NH3分子通过中间预解离态A^～的共振增强多光子电离光电子能谱(REMPI—PES)，得到了与实验相同的结果。计算中应用多项式函数拟合从头算结果得到的内坐标下的二维解析势能面包括基态X^-、中间预解离态A^～以及其它准连续的电子-离子对态，并经坐标变换得到质量加权坐标系下的相应势能面。劈裂算符-快速傅立叶变换(FFT)方法是波包传播的基本方法。计算分析表明，脉冲的形状(强度、脉宽等)对光电子能谱有着很大的影响，能谱中的三组峰簇可以认为是由强场对势能面的影响引起的，因而强场效应是解释飞秒时间分辨光电子能谱的关键。这种思想对实现原子和分子过程的相干控制具有重要的意义。     

采用量子含时波包方法研究H/D+Li_2→LiH/LiD+Li反应

采用量子波包方法和二阶分裂算符方法对H/D+Li_2→LiH/LiD+Li反应在0.01到0.4 eV的碰撞能范围内进行了动力学计算.在态分辨的理论水平上计算了反应概率、积分截面、微分截面等动力学性质并与之前的理论结果进行了比较.结果表明:由于本文的计算中包含了总角动量J在体固定坐标轴上的所有投影所得,结果更加精确;此外,当H原子被重的同位素原子D取代,反应概率、积分截面增大,然而这并没有对反应机理产生大的影响.前后对称的微分截面表明插入反应机理在反应过程中占据主导地位.     

用变分过渡态理论对CH3SiH3+O反应体系的动力学研究

用变分过渡态理论对ＣＨ３ＳｉＨ３与氧原子Ｏ的抽提反应进行了理论研究。利用从头算计算了反应体系的构型、振动频率和能量等信息,分析了此反应的反应机理;在２９８～１０００Ｋ计算了主要反应通道的速率常数。结果表明,在低温下,变分对于此反应影响较大,隧道效应较明显;计算得到的室温速率常数和实验符合很好。     

气相反应N(4S)+O2(X3∑g-)→NO(X2Π)+O(3P)的准经典轨线研究

基于从头算数据拟合得到的新的基态势能面,对气相反应N(4S) O2(X3∑g-)→NO(X2Π) O(3P)进行了系统的准经典轨线研究.文中计算了该反应的反应几率、反应截面以及在T=300、500、700 K时的热速率常数.通过与以前的理论值和实验值比较发现,我们算得的结果与实验值符合得很好.     

基于新CH2(X-3A″)势能面的C(3P)+H2(X1∑g^+)→H(2S)+CH(2Π)反应量子波包动力学

基于一个最新的CH2(X-3A″)势能面,运用切比雪夫波包方法对初始态为(v=0,j=0)的C(3P)+H2(X1∑g^+)→H(2S)+CH(2Π)反应体系在1.0-2.0 eV的碰撞能量范围内进行了动力学研究.通过对角动量量子数J=60以下的所有分波进行计算,得到了反应几率、积分散射截面和速率常数.计算中用到了耦合态近似方法和考虑科里奥利耦合效应的精确量子方法.通过对比发现,随着角动量量子数以及能量的增加,科里奥利耦合效应的影响越发显著,因而对于该反应体系,科里奥利耦合效应不可忽略.本文计算所得的积分散射截面和速率常数尚无实验数据可以比较,对该反应的后续研究有一定的参考价值.     

CH4和CD4解离吸附的量子含时动力学研究

运用含时波包法(time-dependent wave packet method),对CH4和CD4在光滑静止的Ni(100)表面的解离吸附进行了量子动力学研究与计算.不同振动态下解离几率随平动能的变化曲线表明,反应分子的振动能对分子的解离有重要贡献,其反应趋势,与其它理论模型得到的结果一致.CH4与CD4解离几率的对数随平动能的变化曲线表明,CH4的解离几率比CD4的要高得多,这种同位素效应,是由它们不同的零点能和量子隧道效应引起的,且与实验结果符合得比较好.     

CH_4和CD_4解离吸附的量子含时动力学研究

运用含时波包法 (time -dependentwavepacketmethod) ,对CH4和CD4在光滑静止的Ni( 10 0 )表面的解离吸附进行了量子动力学研究与计算。不同振动态下解离几率随平动能的变化曲线表明 ,反应分子的振动能对分子的解离有重要贡献 ,其反应趋势 ,与其它理论模型得到的结果一致。CH4与CD4解离几率的对数随平动能的变化曲线表明 ,CH4的解离几率比CD4的要高得多 ,这种同位素效应 ,是由它们不同的零点能和量子隧道效应引起的 ,且与实验结果符合得比较好     

基于全维高精度势能面对H+SO2→OH+SO反应的动力学研究

H+SO₂→OH+SO反应在燃烧、大气和星际化学中都扮演着重要角色. 它还是具有深势阱中间体形成的典型反应,是检验速率理论和提供有趣反应动力学现象的理想候选反应. 基于之前构建的全维高精度势能面,本文对该反应进行了准经典动力学研究. 在1400 K≤T≤2200 K的温度范围内,计算值重现了实验速率常数. 当反应物SO₂处于振-转基态,在31.0∽40.0 kcal/mol的碰撞能范围内,计算得到的积分反应截面随碰撞能增加;在40∽55 kcal/mol的碰撞能范围内,积分反应截面几乎不受碰撞能影响. 产物角度分布呈现对称的前后向双峰结构. 本文还分析了产物OH和SO的振动态分布.