异二氯乙烯价壳层轨道电子结构的电子动量谱研究

本文报道了异二氯乙烯分子价壳层轨道电子结构的电子动量谱研究.实验由一台(e,2e)电子动量谱仪在非共面对称的几何条件下开展,入射电子能量为1200 eV.实验获得了异二氯乙烯价壳层各个轨道的电离能谱和电子动量分布.采用Hartree-Fock方法和密度泛函方法结果与实验数据基本一致.研究发现,干涉效应会对2a_2和5b_2这两个Cl孤对电子轨道的电子动量分布产生显著影响.     

2-氟乙醇分子外价轨道的电子动量谱学

利用不共面不对称(e,2e)谱仪测量了2-氟乙醇分子外价分子轨道的束缚能谱和电子动量分布,并用外价格林函数方法和密度泛函理论计算了分子的电离能和轨道波函数. 通过理论计算与实验结果的比较,明确标识了实验测量的电离能谱. 考虑了2-氟乙醇分子五种异构体的玻尔兹曼热力学统计权重后,理论计算的电子动量分布能够较好地解释实验测量结果.     

CFCl3分子2e和4a1轨道的电子动量谱研究

由于工业的迅速发展 ,使得空气质量急剧下降 ,因此对影响大气的分子进行深入研究变得非常必要 .本实验室已经对影响环境的甲烷[1] 、丙烷[2 ] 、CO2 [3] 等分子进行了电子动量谱研究 ,为环保提供了有用的数据 .CFCl3作为工业广泛应用的气雾剂和制冷剂原料 ,它的大量使用导致了大气中臭氧的减少[4 ] .前人已用光电子谱学的方法[5- 8] 研究了CFCl3,我们又用电子动量谱的手段对CFCl3分子进行了进一步的研究 ,即从波函数的层次上详细了解CFCl3的电子结构 .(e ,2e)电子动量谱学在研究分子的电子结构方面有非常独特的优越性[9- 12 ] ,它可以…     

二氟甲烷分子3a1和2b2轨道的电子动量谱

借助电子动量谱学结合量子化学理论和其他方法可以给出轨道电子在整个空间的分布信息,由此给出电子运动的完备描述[1,2 ] .清华大学电子动量谱学实验室近几年已成功地对甲烷[3] 、异丁烷[4 ] 、环戊烷[5] 、二乙酰等[6 ] 分子的轨道电子动量分布进行了测量.我们利用第二代电子动量谱仪首次对CH2 F2 分子3a1和2b2 轨道的电子动量谱进行测量,并与理论计算结果作了比较.同时还计算了坐标空间和动量空间中电子在x - y平面的密度分布.电子动量谱学最基本的过程是(e ,2e)反应,即电子与靶粒子碰撞而发生的电离过程.而对于(e ,2e)反应,含有大量信…     

1-碘丙烷分子的电子动量谱学研究：自旋-轨道耦合效应与分子内轨道相互作用

利用不对称不共面电子动量谱仪,在2.5 keV碰撞能量下,采用高精度的SAC-CI方法计算了1-碘丙烷分子束缚能谱,同时采用Hartree-Fock、B3LYP/aug-cc-pVTZ(C,H)6-311G^**(I)方法计算其电子动量分布. 并对电离能峰进行了标示. 结合非相对论与相对论计算方法以及自然键轨道分析,对最外层两个轨道(碘的5p孤对)的自旋-轨道耦合效应与分子内轨道相互作用进行了比较. 两种相互作用对电子动量分布的不同影响是可观的. 实验结果与相对论计算的结果一致,表明1-碘丙烷分子内自旋-轨道耦合效应占主导.     

乙醇分子的高分辨电子动量谱学研究:单个构象异构体的轨道电子动量分布

利用高分辨电子动量谱仪测量了乙醇分子外价轨道的电离能谱,通过对一系列角度关联的电离能谱进行解谱,获得了各个电离能峰对应的分子轨道电子动量分布.利用密度泛函理论方法计算了乙醇分子两种构象异构体的轨道电子动量分布,通过与实验结果进行比较,发现实验测量的电离能为14.5和15.2 eV能峰对应的电子动量分布分别与理论计算的单个构象异构体trans 8a''和gauche 9a轨道电子动量分布符合较好.     

BrCl分子近域轨道的电子动量谱学研究

Bromochlorodifluoromethane(CF2BrCl),also knownasHalon1211inindustry,isamainagent widelyusedforfiresuppressionapplicationsandhas receivedconsiderableattentionbecauseofitspotential forstratosphericozonedepletion[1,2].Thedetailed informationonpropertiesofCF2BrClmoleculesuchas ionizationpotential,chemicalbondingcharacterand electrondensitydistributionofmolecularorbitals,especiallyofthefrontiermolecularorbitals,isbelieved tobeimportantforchemicalreactionandpossible molecularrecognitionaccordingt…     

碘甲烷分子内层轨道的电子动量谱学研究

本文利用电子动量谱仪在1200 eV电子碰撞能量下测量了碘甲烷分子内层轨道电子束缚能谱和电子动量分布. 在能谱上观测到自旋-轨道耦合作用导致的两个分裂峰,得到了它们对应的电子动量分布. 采用相对论密度泛函理论方法计算了自旋-轨道分裂成分的电子动量分布,计算结果在电子动量大于1.0 a.u.区域内与实验测量符合很好,但在动量小于1.0 a.u.区域内严重低估了实验. 扭曲波理论计算很好地解释了低动量区的实验结果.     

环己烯分子2b和3a轨道的电子动量谱学研究

报道了环己烯(C6H10)分子2b和3a轨道电子动量谱的首次研究,并且给出了价轨道的电离能谱信息,实验在非共面对称几何条件下的能量多道型电子动量谱仪下完成,入射电子的能量为1200eV加结合能.通过Hartree-Fock和密度泛函方法计算得到了C6H10分子2b和3a轨道的动量谱,在动量大于0.25a.u.区域理论与实验结果符合较好,实验结果与理论计算相比在低动量端出现“上翘”的现象,这可能是由于分子的扭曲波效应引起的.     

苯甲醇分子HOMO和N-HOMO轨道的电子动量谱学研究

利用第三代电子动量谱仪研究了苯甲醇(C_6H_5CH_2OH)分子的最高占据轨道(HOMO)和次最高占据轨道(N-HOMO)电子动量谱,给出了外价轨道的电离能谱信息.实验在非共面对称几何条件下完成,入射电子的能量为2400 eV加结合能.通过密度泛函方法计算得到了苯甲醇分子最高和次最高占据轨道的动量谱,理论与实验结果符合较好.     

SF6电子动量谱学研究中干涉效应的观测

利用非共面对称的高效率(e,2e)电子动量谱仪测量了SF₆分子外价分子轨道的二维电子能量- 动量密度谱. 通过理论计算与实验结果的比较,发现B3LYP密度泛函理论计算结果可以较好地解释实验测量的轨道电子动量分布. 此外,对于最外层的4个来自F2p孤对电子贡献的非键分子轨道,实验上观测到非常明显的多中心干涉图样.     

Experimental and theoretical investigations into the electronic structure of CF2Br2 by electron momentum spectroscopy

The binding energy spectra and electron momentum density distributions for the valence orbitals of CF₂Br₂ have been obtained by using electron momentum spectroscopy (EMS) at an impact energy of 1200 eV plus binding energy. The measured electron momentum profiles are compared with Hartree–Fock (HF) and density functional theory (DFT) calculations with different-sized basis sets. In general, the DFT-B3LYP calculation using the large basis sets of 6-311++G** and aug-cc-pVTZ fairly describe the experimental results. Moreover, the controversial orderings of the outer valence orbitals have been reassigned. The pole strength of the main ionization transition from the inner valence orbital of 1b₂ is determined.     

Electron Momentum Distributions for 4a1 Orbitals of CFxCl4-x in Low Momentum Region: a Possible Evidence of Molecular Geometry Distortion

由于低动量区域理论和实验的严重差异,重新分析了系列氟利昂分子CF₃Cl、CF₂Cl₂和CFCl₃ (CF_xCl_4-x, x=1～3)的4a₁轨道的电子动量分布. 利用分子离子的平衡几何构型计算得到的动量分布很大地改善了,与实验数据之间的吻合,这一结果表明在p<0.5 a.u.区域实验观测到的偏高的动量分布值可能是电离瞬间分子构型的扭曲带来的. 进一步的分     

一氟三氯甲烷(CFCl3)3a1轨道电子动量分布测量

利用电子动量谱仪测量了一氟三氯甲烷外价壳层的电离能谱和电子动量分布, 并与B3LYP/6-31 G的计算结果进行了比较.     

等离子体电子温度的发射光谱法诊断

电子温度是表征等离子体性质的一个重要参数。由于等离子体放电过程非常复杂,要实时准确测定其电子温度值非常困难。发射光谱法作为一种等离子体诊断技术,因其所使用的仪器相对简单,并采用非接触测量,灵敏度高,响应速度快,可广泛地应用于各种等离子体性质的研究和参数的诊断。文章介绍了测定等离子体电子温度的双谱线法、多谱线斜率法、等电子谱线法、Saha-Boltzmann法、谱线绝对强度法等多种发射光谱法,同时综述了这些方法在等离子体电子温度诊断中的应用,旨在为实际过程中选择合适的等离子体诊断方法提供参考。     

Electron momentum spectroscopy of NF3

The electronic structure of nitrogen trifluoride was investigated by combining the high-resolution electron momentum spectroscopy with the high-level calculations. The experimental binding energy spectra and the momentum distributions of each orbital were compared with the results of Hartree-Fock, density functional theory （DFT）, and symmetry-adapted- cluster configuration-interaction （SAC-CI） methods. SAC-CI and DFT-B3LYP with the aug-cc-pVTZ basis set can well reproduce the binding energy spectra and the observed momentum distributions of the valence orbitals except 1 a2 and 4e orbitals. It was found that the calculated momentum distributions using DFT-B3LYP are even better than those using the high-level SAC-CI method.     

动量表象中氢原子径向函数的完备集

利用高级超越函数的一些性质,得到了超几何函数的一个展开关系式,得到了动量表象中氢原子径向波函数的完备集。     

部分相干的高斯谢尔模物质波的轨道角动量

部分相干物质波是处于临界温度以上的玻色冷原子气体。密度和一阶关联都满足高斯分布的部分相干物质波是高斯谢尔模(Gauss-Schell model)物质波。本文通过研究高斯谢尔模物质波一阶关联函数的相位结构,揭示出物质波在部分相干情况下的轨道角动量特点。证明扭曲相位是部分相干物质波具有的独特性质,完全相干物质波(如,玻色爱因斯坦凝聚体)不具有此相位。此外,本文举例分析了高斯谢尔模物质波在一个"柱透镜"光脉冲作用下,其轨道角动量的变化情况。     

Assessment of delocalized and localized molecular orbitals through electron momentum spectroscopy

Recently, there was a hot controversy about the concept of localized orbitals, which was triggered by Grushow＇s work titled ＂Is it time to retire the hybrid atomic orbital？＂ [J. Chem. Educ. 88, 860 （2011）]. To clarify the issue, we assess the delocalized and localized molecular orbitals from an experimental view using electron momentum spectroscopy. The delocalized and localized molecular orbitals based on various theoretical models for CH4, NH3, and H20 are compared with the experimental momentum distributions. Our results show that the delocalized molecular orbitals rather than the localized ones can give a direct interpretation of the experimental （e, 2e） results.     

The physics of helical electron beam in a uniform magnetic field as a testing ground of gauge principle

According to Bliokh et al., allowing free propagation along the direction of a uniform magnetic field, the familiar Landau electron state can be regarded as a non-diffracting version of the helical electron beam propagating along the magnetic field. Based on this observation, they argued that, while propagating along the magnetic field, the Landau electrons receive characteristic rotation with three different angular velocities, depending on the eigen-value m of the canonical OAM operator, which is generally gauge-variant, and this splitting was in fact experimentally confirmed. Through complete analyses of highly mysterious m-dependent rotational dynamics of the quantum Landau states, we try to make clear how and why their observation does not contradict the widely-believed gauge principle.