Theoretical study of the structure and analytic potential energy function for the ground state of the PO2 molecule

In this paper, the energy, equilibrium geometry, and harmonic frequency of the ground electronic state of PO2 are computed using the B3LYP, B3P86, CCSD（T）, and QCISD（T） methods in conjunction with the 6-311＋＋G（3df, 3pd） and cc-pVTZ basis sets. A comparison between the computational results and the experimental values indicates that the B3P86/6-311＋＋G（3df, 3pd） method can give better energy calculation results for the PO2 molecule. It is shown that the ground state of the PO2 molecule has C2v symmetry and its ground electronic state is X2A1. The equilibrium parameters of the structure are Rp-o = 0.1465 am, ZOPO = 134.96°, and the dissociation energy is Ed = 19.218 eV. The bent vibrational frequency Ul = 386 cm-1, symmetric stretching frequency v2 = 1095 cm-1, and asymmetric stretching frequency ua = 1333 em-1 are obtained. On the basis of atomic and molecular reaction statics, a reasonable dissociation limit for the ground state of the PO2 molecule is determined. Then the analytic potential energy function of the PO2 molecule is derived using many-body expansion theory. The potential curves correctly reproduce the configurations and the dissociation energy for the PO2 molecule.     

SiO2分子的基态(X1A1)结构与分析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了SiO₂分子的电子态及其离解极限，采用B3P86方法，在6-311G^**水平上,优化出SiO₂基态分子稳定构型为单重态的C_2V构型，其平衡核间距R_e=R_Si—O=0.1587 nm,∠OSiO＝111.2°,能量为-440.4392 a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率ν(B₂)=945.4cm^-1，弯曲振动频率ν(A₁)=273.5 cm^-1和反对称伸缩振动频率ν(A₁)=1362.9cm^-1.在此基础上，使用多体项展式理论方法，导出了基态SiO₂分子的全空间解析势能函数，该势能函数准确再现了SiO₂(C_2V)平衡结构.     

SiF$lt;sub$gt;2$lt;/sub$gt;基态分子的结构与势能函数

运用Gaussian03软件包,采用密度泛函理论中的B3P86 方法,结合6-311++G^**（3df,3pd） 基组对基态SiF₂分子的平衡电子结构和谐振频率进行了优化计算,得到了其稳定结构为C_2v构型.SiF₂基态电子态为X¹A₁,平衡核间距R_Si—F=0.1061　nm,键角α_F—Si—F=100.6762°,离解能D_e=13.8　eV.应用多体项展式理论推导了基态SiF₂分子的解析势能函数,其等值势能图准确地再现了SiF₂分子的平衡构型特征和能量变化. 关键词： 2')" href="#">SiF₂ Murrell-Sorbie函数 多体项展式理论     

Theoretical study of the structure and analytic potential energy function for the ground state of the PO₂ molecule

In this paper, the energy, equilibrium geometry, and harmonic frequency of the ground electronic state of PO2 are computed using the B3LYP, B3P86, CCSD(T), and QCISD(T) methods in conjunction with the 6-311++G(3df, 3pd) and cc-pVTZ basis sets. A comparison between the computational results and the experimental values indicates that the B3P86/6-311++G(3df, 3pd) method can give better energy calculation results for the PO 2 molecule. It is shown that the ground state of the PO2 molecule has C2v symmetry and its ground electronic state is X2 A1 . The equilibrium parameters of the structure are R P O = 0.1465 nm, ∠OPO = 134.96°, and the dissociation energy is Ed = 19.218 eV. The bent vibrational frequency ν 1 = 386 cm-1 , symmetric stretching frequency ν 2 = 1095 cm-1 , and asymmetric stretching frequency ν 3 = 1333 cm-1 are obtained. On the basis of atomic and molecular reaction statics, a reasonable dissociation limit for the ground state of the PO2 molecule is determined. Then the analytic potential energy function of the PO2 molecule is derived using many-body expansion theory. The potential curves correctly reproduce the configurations and the dissociation energy for the PO2 molecule.     

基态MgB2分子的结构与分析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导MgB₂分子的电子状态及其离解极限,采用密度泛函B3LYP和从头计算QCISD方法在6-311++G**基组水平上,对MgB₂分子可能的状态进行优化计算,得出MgB₂的三重态能量最低,其稳定构型为C_2v,平衡核间距R_e=2.2977,键角α_BMgB=41.5521°,能量为-248.9645a.u.同时还计算了基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率ν（B₂）=315.4430 cm^-1,反对称伸缩振动频率ν（A₁）=418.1883 cm^-1和弯曲振动频率ν（A₁）=968.9672 cm^-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态MgB₂分子的解析势能函数,其等势面准确再现了基态MgB₂平衡结构和离解能,并由此讨论了B+MgB和Mg+BB分子反应的势能面静态特征. 关键词： 2')" href="#">MgB₂ 多体项展式理论 解析势能函数     

SeN_2自由基解析势能函数的耦合簇理论研究

利用单双迭代耦合簇理论CCSD结合相关一致四重基组cc-pVQZ对SeN2基态的平衡结构和谐振频率进行了优化计算.计算结果表明:基态SeN2自由基分子稳定态为C2v构型,基态电子组态为X1A1,平衡核间距RSe-N=0.1691 nm,RN-N=0.1970 nm,αN-Se-N=71.289?,离解能De=4.78 eV.基态简正振动频率分别为:ν1=326.9288 cm-1,ν2=808.0161 cm-1以及ν3=948.3430 cm-1.对SeN基态和N2基态采用上述相同方法进行几何构型与谐振频率的计算并进行单点能扫描,使用Murrell-Sorbie函数进行最小二乘拟合得到其势能函数和光谱常数,通过和其他理论值以及实验值做比较,显示本文的计算工作达到了很高的精度.应用多体项展式理论导出了基态SeN2的全空间解析势能函数,其势能函数等值势能图准确再现了SeN2分子的结构特征和能量变化.     

BH2和AlH2分子的结构及其解析势能函数

运用二次组态相关(QCISD)方法，分别选用6-311++G(3df,3pd)和D95(3df,3pd)基组，对BH₂和AlH₂分子的结构进行了优化计算，得到BH₂分子的稳态结构为C_2v构型，电子态为²A₁、平衡核间距R_BH=0.1187nm、键角∠HBH=128.791°、离解能D_e=3.65eV、基态振动频率ν₁(a₁)=1020.103cm^-1,ν₂(a₁)=2598.144cm^-1,ν₃(b₂)=2759.304cm^-1.AlH₂分子的稳态结构也为C_2v构型，电子态为²A₁、平衡核间距R_AlH=0.1592nm、键角∠HAlH=118.095°、离解能D_e=2.27eV、基态振动频率ν₁(a₁)=780.81cm^-1,ν₂(a₁)=1880.81cm^-1，ν₃(b₂)=1910.46cm^-1.采用多体项展式理论推导了基态BH₂和AlH₂分子的解析势能函数，其等值势能图准确再现了BH₂和AlH₂分子的结构特征及其势阱深度与位置.分析讨论势能面的静态特征时得到BH+H→BH₂反应中存在鞍点，活化能为150.204kJ/mol；AlH+H→AlH₂反应中也存在鞍点，活化能为54.8064kJ/mol. 关键词： 2')" href="#">BH₂ 2')" href="#">AlH₂ Murrell-Sorbie函数 多体项展式理论 解析势能函数     

The analytical potential energy function of flue gas SO2（X1A1）

The equilibrium structure of flue gas SO2 is optimized using the density functional theory （DFT）/B3P86 method and CC-PV5Z basis. The result shows that it has a bent （C2v, X1A1） ground state structure with an angle of 119.1184°. The vibronic frequencies and the force constants are also calculated. Based on the principles of atomic and molecular reaction statics （AMIIS）, the possible electronic states and reasonable dissociation limits for the ground state of SO2 molecule are determined. The potential functions of SO and 02 are fitted by the modified Murrell-Sorbie＋c6 （M-S＋c6） potential function and the fitted parameters, the force constants and the spectroscopic constants are obtained, which are all close to the experimental values. The analytic potential energy function of the SO2 （X1A1） molecule is derived using the many-body expansion theory. The contour liues are constructed, which show the static properties of SO2 （XIA1）, such as the equilibrium structure, the lowest energies, the most possible reaction channel, etc.     

BH2的分子结构和势能函数

采用密度泛函理论(DFT)的B3P86方法和相对论有效原子实势理论模型(RECP)，对BH₂，BH₂⁺和BH₂^-分子进行了优化，得到这些分子基态的电子状态分别是²A′，³A′，³A″. 计算也得到了BH₂的分子结构和势能函数，它的离解能是7.752eV，BH₂分子具有C_{2V关键词： 2}')" href="#">BH₂ 分子结构 势能函数     

TiO,O2 和TiO2的分析势能函数及光谱研究

用Gaussian09程序包的密度泛函理论DFT方法,在BP86/6-311++g(d,p)水平上对O₂, TiO和TiO₂ 分子进行了优化.得到该系列分子的基态电子态分别为：O₂(X³Σ_g), TiO(X³Π_g), TiO₂(X¹ A₁), TiO₂分子的稳定构型为C_2v构型. 用Murrell-Sorbie势能函数对TiO和O₂分子的扫描势能点进行拟合, 其扫描点都与四参数Murrell-Sorbie函数拟合曲线符合得很好,在此基础上推导出它们的光谱数据和力常数. 用多体项展开理论导出TiO₂分子的全空间解析势能函数,在固定键角∠OTiO=110.5° 的情况下, R_Ti-O = 0.1652 nm处存在一个深度为15.09 eV的势阱, 表明在该处易形成稳定的TiO₂分子. 关键词： TiO 2和TiO₂')" href="#">O₂和TiO₂ 密度泛函理论 势能函数     

基态S3分子的结构与解析势能函数

本文采用Gaussian03 B3P86方法,在6-311 G(3d2f)基组水平上,对S3分子进行几何优化理论计算,计算结果表明S3分子基态1A1最稳定的构型为C2V构型,其离解能为10.8372 eV,能量最小值为-1193.19946 a.u.,计算还得到了谐振频率、力常数,计算结果与实验值符合得很好.在此基础上利用多体展式理论方法得到了S3分子的解析势能函数和等值势能图,势能函数正确反映了S3分子的构型与能量变化.     

N2O异构体结构与解析势能函数

在B3P86/cc-PVTZ水平上,对N₂O异构体进行优化计算,得出N₂O基态的单重态能量最低,其稳定构型为C_∞v构型,平衡核间距R₁=0.1121nm,R₂=0.1177nm,α＝180°,能量为-185.1188a.u.同时计算出基态的简正振动频率ω₁(Π)=601.5010 cm^{关键词： 异构体 多体项展式理论 解析势能函数}     

AlO2和Al2O分子的结构与解析势能函数

运用密度泛函理论的B3LYP方法在6-311++G^**水平上,对AlO₂,Al₂O分子的结构进行了优化计算,得到AlO₂,Al₂O分子的稳定结构都为D_∞h构型.　AlO₂电子态为X²Π_u,平衡核间距R_Al-O关键词： 2')" href="#">AlO₂ 2O')" href="#">Al₂O Murrell-Sorbie函数 多体项展式理论     

用耦合簇方法及相关一致基研究PH$lt;sub$gt;2$lt;/sub$gt;($lt;i$gt;X$lt;/i$gt;$lt;sup$gt;2$lt;/sup$gt;$lt;i$gt;B$lt;/i$gt;$lt;sub$gt;1$lt;/sub$gt;)自由基的解析势能函数

利用耦合簇方法和Dunning等提出的系列相关一致基对PH₂自由基的基态结构进行优化, 并使用优选出的cc-pV5Z基组对其进行频率计算. 结果表明,平衡核间距R_P—H=0.14185 nm, 键角α_HPH=91.8624°, 离解能D_e（HP—H）=3.483 eV, 对称伸缩振动频率ν₁（a₁）=2399.9781 cm^-1, 弯曲振动频率ν₂（a₁）=1128.4213 cm^-1,反对称伸缩振动频率ν₃（b₂）=2407.8374 cm^-1. 在此基础上采用多体项展式理论导出了PH₂自由基的解析势能函数, 其等值势能图准确再现了PH₂自由基分子的平衡结构特征和动力学特征. 关键词： 2自由基')" href="#">PH₂自由基 多体项展式理论 解析势能函数     

Pb2，PdPb2分子的势能函数

采用Gaussian 98程序,运用B3LYP方法,对Pd和Pb原子采用收缩价基组LANL2DZ,对Pb₂和PdPb₂分子的微观结构进行了理论计算. 由于Pb₂分子离解后一个Pb原子处于基态,另一个Pb原子处于激发态,采用最小二乘法拟合Pb₂分子的势能函数,选用的函数形式为Murrell-Sorbie势能函数加上开关函数. 使用多体展式理论导出了势函数中的参数进而给出PdPb₂分子基态势函数的解析表达式,其势能面准确地复现了PdPb₂分子的两个稳定构型(C_2V和C_∞v)及其能量关系. 关键词： 2')" href="#">Pb₂ 2')" href="#">PdPb₂ 势能函数     

用耦合簇理论及相关一致五重基研究SiH$lt;sub$gt;2$lt;/sub$gt;($lt;i$gt;X$lt;/i$gt;$lt;sup$gt;1$lt;/sup$gt;$lt;i$gt;A$lt;/i$gt;$lt;sub$gt;1$lt;/sub$gt;)自由基的解析势能函数

运用单双迭代三重激发耦合簇理论和相关一致五重基对SiH₂的基态结构进行了优化, 并在优化结构的基础上进行了离解能和振动频率的计算. 结果表明: SiH₂的基态为C_2v结构, 平衡核间距R_Si—H= 0.15163 nm, H—Si—H键的键角α=92.363°, 离解能D_e（HSi—H）=3.2735 eV, 频率ν₁（a₁）=1020.0095 cm^-1, ν₂（a₁）=2074.8742 cm^-1, ν₃（a₁）=2076.4762 cm^-1. 这些结果与实验值均较为相符. 对H₂的基态使用优选出的cc-pV6Z基组、对SiH的基态使用优选出的aug-cc-pV5Z基组进行几何构型与谐振频率的计算并进行单点能扫描, 且将扫描结果拟合成了解析的Murrell-Sorbie函数. 与实验结果及其他理论计算结果的比较表明, 本文关于SiH自由基光谱常数（D_e,R_e, ω_e, B_e, α_e和ω_eχ_e）的计算结果达到了很高的精度. 采用多体项展式理论导出了SiH₂（C_2v, X¹A₁）自由基的解析势能函数, 其等值势能图准确再现了它的离解能和平衡结构特征. 同时还给出了SiH₂（C_2v, X¹A₁）自由基对称伸缩振动等值势能图中存在的两个对称鞍点, 对应于SiH+H→SiH₂反应, 势垒高度为0.5084 eV. 关键词： 2')" href="#">SiH₂ Murrell-Sorbie函数 多体项展式理论 解析势能函数     

XF2(X=B,N)分子基态的结构与势能函数

基于Gaussian03计算软件利用QCISD方法,选用不同基组对XF₂(X=B,N)分子基态结构进行了几何优化,在此基础上选出最优基组D95(df,pd)和D95+(df,pd)分别对BF₂和NF₂分子的谐振频率、力常数等进行了计算.推导出XF₂(X=B,N)分子基态的多体展式势能函数,同时根据势能函数绘制了XF₂(X< 关键词： 2')" href="#">BF₂ 2')" href="#">NF₂ 结构 势能函数     

LiB2和Li2B分子的结构与势能函数

运用单双取代耦合簇(CCSD)方法,选择基组6-311+g(2df)对基态B2、Li2和LiB分子的微观结构进行优化计算,采用最小二乘法拟合得到B2、Li2和LiB分子的势能函数,并得到了与实验值符合很好的光谱常数.采用同种方法,选择6-311g基组对LiB2、6-31g基组对Li2B分子的基态结构进行优化计算.运用原子分子反应静力学原理得到离解极限.在此基础上,采用多体项展式法,得到LiB2和Li2B分子基态解析势能函数,该势能函数准确再现了LiB2和Li2B分子基态平衡结构特征.     

NiCO分子结构与解析势能函数

用密度泛函理论的B3P86方法,对镍原子采用LANL2DZ收缩价基,碳原子和氧原子采用6-311+G~*基组,对NiC、NiO和NiCO体系的结构进行优化,计算表明:NiC分子基态为~1∑~+态,键长为R_e=0.16070 nm,离解能为3.62948 eV.NiO分子基态的平衡核间距为0.16784 nm,其电子态为~3∑~-,离解能为3.45119 eV,拟合得到Murrell-Sorbie势能函数;NiCO分子有两个线性稳定构型,其中一个构型为Ni—C≡O(C_(∞υ)),电子态为~1∑~+,平衡核间距为R_(NiC)=0.16621 nm,R_(co)=0.11519 nm,离解能为12.80476 eV,另一个为Ni—O≡C(C_(∞υ)),电子态是~1∑~+,平衡核间距为R_(co)=0.11470 nm,R_(NiO)=0.17636 nm,离解能为11.24679 eV.由微观过程的可逆性原理分析了分子的可能的离解极限,并用多体展式理论导出基态NiCO分子的势能函数,其等势面图准确地再现了NiCO分子的结构特征和离解能,由此讨论了Ni+CO,NiC+O,NiO+C分子反应的势能面静态特征.     

BeH,H2和BeH2的分子结构和势能函数

用二次组态相关(QCISD)和密度泛函(B3LYP)方法, 选用6-311++g(d,p), 6-311++g(3df,3pd)和D95(3df,3pd)基组对H₂, BeH和BeH₂分子的结构进行优化. 得到它们的基态电子态分别为H₂(¹Σ_g), BeH(²Σ)和BeH₂(¹Σ_{g 关键词： BeH 2}')" href="#">BeH₂ 2')" href="#">H₂ 二次组态相关(QCISD) 势能函数