一种新型激光材料──高分子激光材料研究的最新进展

激光(Laser)是通过辐射的受激发射进行光放大的简称,它是六十年代发展起来的一门新兴技术,其应用几乎遍及所有的科技领域。通常的激光器由激光介质(激光材料)、激发(泵浦)系统和光学谐振腔组成^[1]。激光介质是激光器的核心部分,它是用来实现粒子数反转和产生光的受激发射的物质,目前使用的激光工作物质通常为固体(晶体、玻璃等)、气体(原子气体、离子气体、分子气体)、半导体、液体(有机和无机液体)等。这些材料通常制作工艺难度大,价格昂贵并且在性能上有各自的局限性。长期以来,科学家们一直致力于发展新型激光材料以期获得更完美的激光器^[2～6]。     

唐敖庆先生在量子化学研修班上的授课风采——深切缅怀唐敖庆先生仙逝十五周年

本文在缅怀我国著名科学家、卓越教育家和出色的科教事业领导者唐敖庆院士的丰功伟绩特别是教育和教学方面的杰出贡献基础上,重点追忆了唐先生在1978年10月到1980年1月的全国量子化学研究生、教师和科研人员研修班上讲授量子力学和量子化学课程的风采,以及创造出基础知识和个人状况浑然有别的二百多名学员都感到能听懂唐先生讲课内容并多有收获而没有半途退学者的奇迹,成为国内高校教学的一个经典。进而初步从课程内容处理、教学方法、讲课风格和讲课技巧等方面探索了唐先生授课的风范,以期供我们学习和借鉴。     

线形碳元素簇合物的成键性质

在ab initio 3-21G水平上, 用能量梯度法优化了线性碳元素簇合物C_n~e(n为成簇原子个数, e为电荷)的平衡几何结构. 所得的电离势随成簇原子个数的改变, 呈现出不同程度的奇偶交替变化趋势. 在ab initio计算基础上, 用Boys方法, 对其占据正则分子轨道进行定域化变换, 得到了它们的定域分子轨道. 对定域分子轨道性质的分析表明, 线性碳元素簇合物中, 主要键型有双中心σ和π健, 双中心弯键和三中心香蕉健, 以及多中心σ和π健. 这种键型的多样化可视为小元素簇的成健特征. 此外, 通过对其成键性质的分析, 讨论了线性碳元素簇的稳定性. 对于小碳元素簇, 化学键的共轭性对其稳定性具有十分显著的作用.     

H~3^+的精确量子化学计算

本文采用组态相互作用方法(CI), 对H~3^+的基态和三个低激发态3^A~1,1^A~1和3^Σ~u^+进行了计算研究。结果表明, 键函数方法不失为一个可供选择的精确量子化学计算方法。     

随机扰动和周期信号对基因调控系统的影响

采用数值模拟方法,研究了生物信息学中人类遗传因子——基因的转录调控系统.研究表明:噪音对该系统的影响作用,体系可以出现内随机共振现象和噪音诱导的"开-关"过程;当周期信号加到系统上时,信号振幅和频率的改变能够使细胞信号产生更为丰富的动力学行为,如周期共振现象.     

杂硼原子簇B6X-(X=N, P, As, Sb, Bi)稳定性和芳香性研究

利用Gaussian 98程序, 采用从头算和密度泛函理论方法, 对B6X-(X=N, P, As, Sb, Bi)杂硼原子簇进行了理论研究, 优化得到了其稳定平衡构型, 讨论了其振动光谱和稳定性等, 通过自然键轨道(NBO)、分子轨道(MO)和核独立化学位移(NICS)分析, 确定这些杂硼原子簇都有离域的π电子和σ电子成键轨道, 满足4n+2电子规则, 具有芳香性, 与纯B6- 或B62- 原子簇呈反芳香性不同.     

CH3S自由基H迁移异构化及脱H2反应的直接动力学研究

采用密度泛函方法(MPW1PW91)在6-311G(d,p)基组水平上研究了CH₃S自由基H迁移反应CH₃S→CH₂SH (R1), 脱H₂反应CH₃S→HCS＋H₂ (R2)以及脱H₂产物HCS异构化反应HCS→CSH (R3)的微观动力学机理. 在QCISD(t)/6- 311＋＋G(d,p)//MPW1PW91/6-311G(d,p)＋ZPE水平上进行了单点能校正. 利用经典过渡态理论(TST)与变分过渡态理论(CVT)分别计算了各反应在200～2000 K温度区间内的速率常数k^TST和k^CVT, 同时获得了经小曲率隧道效应模型(SCT)校正后的速率常数k^CVT/SCT. 结果表明, 反应 R1, R2 和R3的势垒△E^≠分别为160.69, 266.61和241.63 kJ/mol, R1为反应的主通道. 低温下CH₃S比CH₂SH稳定, 高温时CH₂SH比CH₃S更稳定. 另外, 速率常数计算结果显示, 量子力学隧道效应在低温段对速率常数的计算有显著影响, 而变分效应在计算温度段内对速率常数的影响可以忽略.     

含金属-金属多重键原子簇化合物Mo2I4(NCR)4体系光谱研究

使用INDO/CI程序计算了含金属-金属多重键的钼原子簇化合物Mo₂I₄(NCR)₄(R=Me,Et,Ph)体系的电子光谱,所得波数及强度与实验符合.在谱带指认分析中,除看到已知的δ_d→δ_d^*跃迁外,还看到了新的金属多重键具有的π_d→σ_p-s(M)跃迁.说明R=Me,Et,Ph次序变化的取代基效应引起的体系第一吸收带红移.对Mo≡Mo键的性质也进行了讨论.     

H3PO→H2POH异构化反应的直接动力学研究

在QCISD(T)/6-311C++G(2df,2pd)//QCISD/6-311C++G(d,p)+ZPE水平上,对H3PO的异构化反应H3PO→(1)H2POH(trans)→(2)H2POH(cis)进行了计算研究.结果表明,H原子由P原子向O原子迁移反应(1)的能垒为250.0kJ/mol,是反应速率控制步骤,而O_H键绕P_O键旋转的构型转化反应(2)的能垒只为12.3kJ/mol.利用经典过渡态理论(TST)与变分过渡态理论(CVT)分别计算了反应(1)在200～2000K温度区间内的速率常数kTST和kCVT,获得了经小曲率隧道效应(SCT)及Eckart模型校正后的速率常数kTST/Eckart和kCVT/SCT.对只涉及H原子迁移的反应(1),量子力学隧道效应的影响在低温段非常明显,而变分效应对反应速率常数的影响很小.     

低频外信号选择性优化的钙信号与IP3信号

用数值模拟的方法研究了钙信号系统中钙振荡与IP3振荡共存时,噪音和低频外信号对它们的选择性优化和调控.研究结果显示,低频外信号能够协同噪音作用,在一定强度范围内优化钙信号和IP3信号,但能够协同优化钙信号的条件范围明显较宽,说明协同作用对钙信号具有优先选择性.此外,在两种化学信号均可以被优化的外信号参数作用下,信号被优化的噪音强度范围也具有选择性.