用耦合簇理论及相关一致五重基研究OH(X2H)自由基的光谱性质

利用耦合簇理论CCSD(T)和相关一致五重基aug-cc-pV5Z对OH自由基X2H态的光谱性质进行了计算,获得的De,Re和ωe分别为4.6225 ev,0.09701 nm和3743.1644 cm-1,这与实验结果非常相符.在0.06-2.45 nm的核间距范围内对OH(X2Ⅱ)进行单点能计算,并将计算结果拟合成了Murrell-Sorbie函数.利用得到的解析势能函数,首先计算了该自由基的其余3个光谱常数(ωeχe,αe和Be),其结果与实验值也很相符.接着通过求解双原子分子核运动的径向Schr(o)dinger方程,找到了J=0时OH(X2Ⅱ)的全部15个振动态.最后还计算了每一振动态的振动能级、振动经典转折点、惯性转动常数和离心畸变常数.     

GaH(X1∑+)自由基的光谱常数与分子常数研究

采用内收缩多参考组态相互作用(MRCI)方法和系列相关一致基aug-ee-pVnZ对Gall(X1∑+)自由基的光谱性质进行了研究.通过与实验结果的比较,发现在aug-ce-pV5Z基组、且考虑相对论修正时得到的De,Re和we,与实验结果较为一致.在这一基组下对GaH(X1∑+)自由基的势能曲线进行了计算、并将计算结果拟合成了Murrell-Sorbie函数,由此得到的光谱常数(weXe,ae 和Be)也与实验结果较为相符.以得到的解析势能函数为基础,通过求解双原子分子核运动的径向SchrOdinger方程,找到了J=0时该自由基存在的全部27个振动态.针对每一振动态,还计算了它的振动能级、经典转折点、转动惯量和离心畸变常数,文中的大部分分子常数均属首次报导.     

GaH(X1Σ+)自由基的光谱常数与分子常数研究

采用内收缩多参考组态相互作用(MRCI)方法和系列相关一致基aug-cc-pVnZ对GaH (X1Σ+)自由基的光谱性质进行了研究. 通过与实验结果的比较, 发现在aug-cc-pV5Z基组、且考虑相对论修正时得到的De, Re和ωe与实验结果较为一致. 在这一基组下对GaH(X1Σ+)自由基的势能曲线进行了计算、并将计算结果拟合成了Murrell-Sorbie函数, 由此得到的光谱常数(ωeχe, αe和 Be)也与实验结果较为相符. 以得到的解析势能函数为基础, 通过求解双原子分子核运动的径向Schrödinger方程, 找到了J = 0时该自由基存在的全部27个振动态. 针对每一振动态, 还计算了它的振动能级、经典转折点、转动惯量和离心畸变常数, 文中的大部分分子常数均属首次报导.     

用耦合簇理论及系列相关一致基研究基态SH+ 和 SD+ 的光谱常数*

利用耦合簇理论CCSD(T)和相关一致基组cc-pVXZ和aug-co-pVXZ(X=2,3,4,5)计算了SH 和SD 的基态平衡几何re、谐振频率ωe和离解能De.计算结果表明,所用基组越大,得到的结果与实验值之间的差别就越小,因此我们选用了大基组aug-cc-pV5Z在0.07～2.50 nm的核间距范围内对SH 和SD 的基态进行单点能计算,并将计算结果拟合成了Murrell-Sorbie函数.利用得到的解析势能函数,计算了SH 和SD 的其余3个光谱常数(ωexe,αe和Be),其结果与实验值符合得相当好.     

用耦合簇理论及相关一致五重基研究SiH2(X1A1)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C2v结构,平衡核间距RSi-H=0.15163 nm,H-Si-H键的键角α=92.363°,离解能De(HSi-H)=3.2735 eV,频率ν1(a1)=1020.0095 cm -1,ν2(a1)=2074.8742cm-1,ν3(a1)=2076.4762cm-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(De,Re,ωe,Be,αe和ωeχe)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(C2v,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(C2v,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.     

用耦合簇理论及相关一致基研究NH2自由基的解析势能函数

运用CCSD(T)理论和Dunning等的系列相关一致基对NH2自由基的基态结构进行了优化,并使用优选出的cc-pV5Z基组对其进行了频率计算.得到的结果是:平衡核间距RNH=0.10247 nm,键角∠HNH=102.947°,离解能De=4.2845 eV,振动频率ν1(a1)=1546.0342 cm-1,ν2(a1)=3379.5543 cm-1和ν3(b2)=3474.4784 cm-1.对NH自由基及H2分子,使用优选出的cc-pV6Z基组对其基态的几何构型与谐振频率进行了计算并进行了单点能扫描,且将扫描结果拟合成了解析的Murrell-Sorbic函数.采用多体项展式理论导出了NH2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结构特征.报导了NH2自由基对称伸缩振动等值势能图中存在的两个对称鞍点,对应于反应NH+H→NH2,势垒高度约为0.1378×4.184 kJ/mool.     

用耦合簇理论及相关一致基研究NH2自由基的解析势能函数

运用CCSD(T)理论和Dunning等的系列相关一致基对NH2分子的基态结构进行了优化, 并使用优选出的cc-pV5Z基组对其进行了频率计算. 得到的结果是: 平衡核间距RNH= 0.10247 nm, 键角∠HNH = 102.947°, 离解能De = 4.2845 eV, 振动频率ν1(a1) = 1546.0342 cm-1, ν2(a1) = 3379.5543 cm-1和ν3(b2) = 3474.4784 cm-1. 对NH及H2分子, 使用优选出的cc-pV6Z基组对其基态的几何构型与谐振频率进行了计算并进行了单点能扫描, 且将扫描结果拟合成了解析的Murrell-Sorbie函数. 采用多体项展式理论导出了NH2分子的解析势能函数, 其等值势能图准确再现了NH2分子的离解能和结构特征. 报导了NH2分子对称伸缩振动等值势能图中存在的两个对称鞍点, 对应于反应NH+H→NH2, 势垒高度约为0.1378×4.184 kJ/mol.     

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。     

用耦合簇理论及相关一致五重基研究H2S(C2v,X1A)的解析势函数

运用CCSD(T)理论和相关一致五重基对基态H2S分子进行了结构优化以及离解能和频率的计算. 得到的结果是: 该分子的基态为C2v结构, 平衡核间距RS-H = 0.13374 nm, 键角∠HSH = 92.3837°, 离解能D0(H-SH) = 3.8999 eV, 频率υ1(a1) = 1121.1865cm-1, υ2(a1) = 2727.5121 cm-1, υ3(a1) = 2742.8342 cm-1. 这些结果与实验结果均较为相符. 对H2(X1Σ+g)分子使用cc-pV6Z、对SH(X2Π)自由基使用aug-cc-pV5Z基组进行几何优化和谐振频率的计算并进行单点能扫描, 且将单点能扫描结果拟合成了解析的Murrell-Sorbie函数. 与实验结果及其它理论结果的比较表明, 本文关于SH(X2Π)自由基光谱常数(De, Re, ωe, Be, αe和ωeχe)的计算结果达到了较高的精度. 采用多体项展式理论导出了H2S(C2v, X1A')分子的解析势能函数, 其等值势能图准确再现了该分子的离解能和平衡结构特征. 报导了H2S(C2v, X1A')分子对称伸缩振动等值势能图中存在的两个对称鞍点, 对应于反应SH+H→SH2, 势垒高度为0.1680×4.184 kJ/mol.     

PS(X~2Π_r)基态势能函数与光谱常数研究

根据群论及原子分子反应静力学的有关原理,推导了PS基态分子电子态及其合理的离解极限.采用Gaussian 03软件中的密度泛函理论B3LYP和B3P86结合6-311++G(3df,3pd)、6-311++G、6-311G(3df,3pd)、cc-p VTZ和D95基组,对PS分子基态平衡结构和谐振频率进行了计算.通过比较计算结果,发现B3P86方法结合cc-p VTZ基组计算所得结果与实验值最接近.在该水平下对PS分子的基态进行了单点势能扫描计算,利用正规方程组拟合三参数的Murrell-Sorbie函数和修正的Murrell-Sorbie+C6函数,得到了基态PS分子完整的势能函数与相应的光谱常数ωe、ωexe、Be和αe的值.计算结果表明,利用三参数的Murrell-Sorbie函数计算所得的光谱常数与实验数据吻合得更好.     

用耦合簇理论及相关一致五重基研究H2S(C2v,X1A′)的解析势函数

运用CCSD(T)理论和相关一致五重基对基态H2S分子进行了结构优化以及离解能和频率的计算.得到的结果是:该分子的基态为C2v结构,平衡核间距RS-H =0.13374 nm,键角∠HSH=92.3837°,离解能D0(H-SH)=3.8999 eV,频率υ1(a1)=1121.1865 cm-1,υ2(a1)=2727.5121 cm-1,υ3(a1)=2742.8342 cm-1.这些结果与实验结果均较为相符.对H2(X1Σ+g)分子使用cc-pV6Z、对SH(X2Π)自由基使用aug-cc-pV5Z基组进行几何优化和谐振频率的计算并进行单点能扫描,且将单点能扫描结果拟合成了解析的Murrell-Sorbie函数.与实验结果及其它理论结果的比较表明,本文关于SH(X2Π)自由基光谱常数(De,Re,ωe,Be,αe和ωeχe)的计算结果达到了较高的精度.采用多体项展式理论导出了H2S(C2v,X1A′)分子的解析势能函数,其等值势能图准确再现了该分子的离解能和平衡结构特征.报导了H2S(C2v,X1A′)分子对称伸缩振动等值势能图中存在的两个对称鞍点,对应于反应SH+H→SH2,势垒高度为0.1680×4.184 kJ/mol.     

用耦合簇方法及相关一致基研究PH2(X2B1)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RP-H=0.14185 nm,键角αHPH=91.8624°,离解能De(HP-H)=3.483 eV,对称伸缩振动频率ν1(a1)=2399.9781cm-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.     

基态SiH~+分子离子光谱常数与振动能级研究

首先根据群论及原子分子反应静力学的相关知识,推导了SiH+分子离子基态X1Σ+的电子态和合理的离解极限。然后采用Gaussian 09程序包中优选出的QCISD(T)方法结合cc-pVQZ基组,对SiH+分子离子基态结构进行了优化计算。运用相同方法对SiH+分子离子基态进行了单点势能扫描,分别采用9参数Murrell-Sorbie函数及Murrell-Sorbie+c6函数进行了非线性最小二乘拟合,首次得到了SiH+分子离子基态的势能函数和相应的光谱常数ωe,ωexe,Be,αe。计算结果表明,利用9参数Murrell-Sorbie函数计算所得的光谱常数与实验光谱数据吻合得更好,相对误差分别为0.13%,3.07%,0.38%,5.25%以及0.52%,这些数据均说明9参数Murrell-Sorbie势能函数能更好地描述SiH+分子离子基态的性质,拟合所得势能曲线准确地再现了其离解能和平衡结构特征。通过求解双原子分子核运动的径向薛定谔方程,首次报道了SiH+分子离子基态在J=0时的振动能级、转动惯量和六个离心畸变常数。为实验上找到对应的跃迁提供了理论依据。     

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.     

79BrF和81BrF基态X1Sigma+光谱性质同位素效应对结构性质的影响

采用原子分子静力学的基本原理分析了BrF基态X 1的离解极限,采用Herzberg同位素理论分析了BrF基态X 1光谱数据的同位素效应,并以此为基础,分析了光谱数据的同位素效应对振动能级和分子势能函数（Murrell-Sorbie势即MS势）的影响。结果表明,79BrF和81BrF基态X 1的光谱数据的同位素效应是一种弱效应,与Herzberg同位素理论符合得很好,低振动能态的能级对理论预计的偏离很小,高阶力常数f4和高阶展开系数a3与实验结果有较大偏差,但由于a3本身比a1和a2小很多,结果对势能函数整体影响不大。 关键词：离解极限,光谱数据的同位素效应,振动能级,分子势能函数     

C_2^+ (X^4 Σ_g^-,1^4 Σ_u^+)离子体系解析势能函数、光谱常数和振动能级研究

采用多参考组态相互作用(MRCI)方法,结合aug-cc-pV6Z(AV6Z)基组,计算了C₂⁺(X⁴Σ_g^-,1⁴Σ_u⁺)的势能曲线,计算过程中考虑了Davidson修正和相对论效应,并将结果外推至完备基组(CBS)的极限.基于得到的单点能量,用最小二乘法方法进行了Murrell-Sorbie函数拟合,得到了势能函数解析式(APEF).基于APEF,计算了C₂⁺(X⁴Σ_g^-,1⁴Σ_u⁺)离子体系的离解能D_e,平衡核间距R_e,光谱常数ω_e,ω_eχ_e,B_e,α_e,结果与实验和其他理论计算值符合...     

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.     

SN-分子离子的势能函数和光谱常数研究

采用耦合簇CCSD(T)方法结合系列相关一致基组aug-cc-pVXZ (X=D,T,Q,5) 对基态SN^-分子离子(X³∑^-) 进行了结构优化和单点能扫描计算. 用四种方法进行基组外推得到该体系的平衡核间距R_e=0.15852 nm, 谐振频率ω_e=948.05 cm^-1, 离解能D_e=3.934 eV均与实验数据符合得很好. 对单点能扫描结果用9参数Murrell-Sorbie势能函数进行了最小二乘拟合, 得到了体系的解析势能函数表达式, 并进一步推导出了体系的力常数和光谱常数. 拟合所得势能曲线准确地再现了SN^-分子离子的离解能和平衡结构特征. 通过求解核运动的径向薛定谔方程, 得到了无转动SN^- (X³∑^-) 的全部振动态, 并进一步计算出了各振动能级相应的分子常数. 与实验结果及其他理论研究结果的对比表明, 本文关于SN^-分子离子平衡常数和光谱常数的计算结果达到了较高的精度, 能为进一步的实验探测和理论研究提供参考依据. 关键词： 势能曲线 解析势能函数 光谱常数 振动能级     

AlCl分子X1Σ+电子态的光谱性质

运用耦合簇单双取代三重微扰方法[CCSD(T)]和内收缩多参考组态相互作用方法(MRCI)结合系列相关一致基, aug-cc-pV(n+d)Z(n = D, T, Q, 5, 6), 研究了AlCl(X1Σ+)分子的光谱性质. 比较了两种理论方法及不同的基组对AlCl(X1Σ+)分子的光谱常数的影响. 在优选的MRCI/aug-cc-pV(5+d)Z理论水平下于0.05-2.0 nm核间距范围内计算了AlCl(X1Σ+)分子的势能曲线. 拟合势能曲线得到其光谱常数De, D0, Re, ωe, ωexe, Be和αe. 它们分别为5.1942 eV, 5.1644 eV, 0.21350 nm, 481.67 cm-1, 2.1022 cm-1, 0.2416 cm-1和0.0016 cm-1. 这些结果与已有的实验结果均较为相符. 利用这一势能曲线, 通过求解双原子分子核运动的径向Schrödinger方程, 计算了AlCl分子基态的振转能级. 找到了J = 0时的全部182个振动态. 针对每一振动态, 还分别计算了其对应的振动能级、惯性转动常数和离心畸变常数等分子常数. 文中的大部分分子常数属首次报导.     

多参考组态相互作用方法研究ZnHg低激发态(1Ⅱ,3Ⅱ)的势能曲线和解析势能函数

采用多参考组态相互作用方法计算了ZnHg二聚体两个低激发Ⅱ态(1Ⅱ,3Ⅱ)的原子间相互作用势能曲线.用Murrel-Sorbie函数拟合得到了相应的解析势能函数,并用其计算力常数,进而确定了光谱常数.所得结果与仅有的理论工作进行了比较.基于所得势能曲线,通过解分子中原子核运动的薛定谔方程预测了各电子态的振动能级.