5,15-二（二茂铁基）-卟啉酞菁钇的结构和振动光谱的密度泛函理论研究

本文选用混杂的B3LYP密度泛函理论方法,在Lanl2dz水平上,对5,15-二（二茂铁基）-卟啉酞菁钇[Por(Fc)2]Y(Pc)的结构进行了优化,结果表明,5,15-二（二茂铁基）-卟啉酞菁钇呈现出三明治型构型,卟啉环与酞菁环呈穹型围绕在金属钇原子周围。对分子内主要的键长与键角进行了理论计算,通过频率计算,得到了5,15-二（二茂铁基）-卟啉酞菁钇[Por(Fc)2]Y(Pc)的红外光谱图,与实验所得的红外光谱图进行比对,将理论计算和实验所得的光谱主要振动峰进行了线性回归拟合,相关系数为0.992,标准偏差为16.96。理论计算与实验所获得的红外光谱图基本一致,说明本文所选用的DFT理论计算方法是可行的。通过GaussView软件对5,15-二（二茂铁基）-卟啉酞菁钇的红外谱带简正振动模式进行了指认。此外,分析讨论了5,15-二（二茂铁基）-卟啉酞菁钇[Por(Fc)2]Y(Pc)的分子静电势,确定了极大值与极小值的位置。对于研究5,15-二（二茂铁基）-卟啉酞菁钇分子的性质,提供了相应的理论基础。     

激光辐照VO2薄膜温度场分布及透射特性研究

为了探究VO₂薄膜受激光辐照的温度场分布,以及1 064 nm激光直接辐照100 s内至相变的激光功率密度阈值,并比较近红外和中红外波段透过率调制特性差异。首先基于COMSOL建立了薄膜受激光辐照的模型并进行了温度场仿真,然后分别测试了薄膜正反面被不同功率密度的1 064 nm激光辐照100 s内激光透过率随时间响应特性。实验中的VO₂薄膜利用分子束外延法在Al₂O₃基底上制备得到。仿真结果表明,激光功率密度为25 W·mm^-2时,50 nm厚薄膜在被辐照1 ms时间内即达到相变温度。经激光辐照实验发现:50 nm厚的VO₂薄膜正反面受1 064 nm激光直接辐照100 s内至相变的功率密度阈值分别为4.1 W·mm^-2和5.39 W·mm^-2。30 nm厚VO₂薄膜对1 064 nmn激光的透过率调制深度约为13%,对3 459 nm激光透过率调制深度约62%,说明VO₂薄膜对近红外透过率调制特性不明显。     

三维超分子化合物(C_(20)O_2H_(14))(C_(12)N_2H_8)的合成、晶体结构与荧光性质

合成了一个三维超分子化合物(C20O2H14)(C12N2H8)(命名为BP1),通过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱和X射线单晶衍射对其结构进行了表征,结果表明分子之间通过氢键和π-π堆积弱的相互作用形成超分子化合物。对所有合成的超分子化合物进行了紫外光谱和荧光光谱的测试。在室温DMSO溶液中,当激发波长为342 nm时,化合物在373 nm处有一强发射峰,呈现紫色荧光,这可以归属于分子内的π*→π跃迁。X射线单晶衍射分析结果表明,该超分子化合物属于三斜晶系,P1空间群,晶胞参数a=1.087 8(2)nm,b=1.125 2(2)nm,c=1.168 0(2)nm,α=97.89(3)°,β=110.91(3)°,γ=109.62(3)°,V=1.203 2(4)nm3,Z=2,R1=0.053 1,wR2=0.163 4,GOF值为1.034。     

107号超重元素的测定

 一个放射化学合作组利用瑞士保罗谢勒研究所（ＰＳＩ）的菲利普回旋加速器测定了１０７号超重元素（Ｂｏｈｒｉｕｍ）的挥发性．该项研究的关键问题是要使用较长寿命（约１５秒）的同位素,这是１９９９年年初在美国伯克利实验室中探测到的．虽然科学家们已经鉴别出几个比还重的元素,包括去年在伯克利８８英寸回旋加速器上发现的１１６号和１１８号元素,还有在杜布纳所发现的１１４号元素,但最重的这些元素在周期表里的正确位置仍在研究中．一在发现新元素的实验中,只展示了有很重的新原子核的存在,但没有得到有关它们的化学性质的信息．目前,１０６元素（ｓｅａｂｏｒｔｇｉｕｍ）的化学性质已得到广泛研究．     

氰化给体中分子间相互作用促进的全小分子光伏混合物的超快电子转移

氰基取代被认为是优化全小分子有机太阳能电池性能的可行方法. 然而,氰基取代对太阳能电池中电荷产生动力学的影响仍未得到探索. 本文光谱研究表明,在全小分子太阳能电池中,氰化给体中增强的分子间电荷转移相互作用会显著促进共混物中的电子转移. 实验发现,在氰基取代给体中,分子间相互作用引起的离域激发,在混合物中会进行超快电子转移. 相比之下,在没有氰基取代的给体中剩余的局域激发态,并没有积极参与电荷分离. 此发现很好地解释了为何氰化取代给体的共混物器件的性能会得到提升,表明可以通过调控分子间相互作用、来优化全小分子器件性能.     

Structural and spectroscopic properties of small Pun （n= 2-5） molecules

The equilibrium structures and the electronic, spectroscopic and thermodynamic properties of small Pu_n (n=2-5) molecules are systematically investigated using the methods of general gradient approximation (GGA) of density functional theory (DFT). The results show that the bond length of the lowest-energy structure of Pu₂ is 2.578 AA. The ground state structure of Pu₃ is a triangle with D_3h symmetry, whereas for Pu₄, the ground state structure is a square (D_4h) and the spin polarization of 16 for molecule Pu₅ with square geometry (D_4h) is the most stable structure. For the ground state structures, the vibrational spectra as well as thermodynamic parameters are worked out. In addition, the values for the highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) along with the energy gap of all the Pu_2-5 structures are presented. The relevant structural and chemical stabilities are predicted.     

激发态RbHe(Ar)分子的光离解

本文研究了Rb（5^2P) He(Ar) nhv→Rb(7^2D) He(Ar) n-1)hv过程，激光频率调离Rb7D5/2→5P3/2跃迁谱线20－100cm^-1，测量了精细结构普线强度分支出I（7D3／2→5P1／2）／I（7D5／2→5P3／2）。测量结果表明，原相互作用势和非绝热效应在分子离解动力学中起关键作用。     

氮分子A3Σu+、B3Пg、C3Пu电子态的高温高振转光谱研究

采用态平均（CASSCF）/高度相关多参考组（MRCI）方法,对N2分子A3Σu+、B3Пg、C3Пu电子态的势能、跃迁偶极矩进行了高度相关的精确计算．计算的势能在平衡位置附近与RKR拟合的势能曲线非常一致,获得的跃迁偶极矩与已有实验值符合很好。首次对A3Σu+、B3Пg、C3Пu电子态的振转光谱常数随振动量子数v的变化进行系统定量计算,其结果与已有的实验观测数据相符．同时,获得了N2分子第一正带系的0-1、0-2、1-0、1-2、1-3、2-0、2-1、2-3、3-0、3-1和3-2光谱带分别在300,3000,6000,10000K时的谱线强度,如1-0带在3000,6000,10000K时的高温谱线带强度分别为1.58543×10-16 cm-1/(分子 cm-2)、6.07889×10-17 cm-1/(分子 cm-2)和2.3781×10-17 cm-1/(分子 cm-2)．这些结果对N2分子进一步的理论研究、实际应用和高温大气的建模与研究具都有一定的参考价值．     

利用半周期激光场调控H_2~+谐波辐射过程

采用数值求解核与电子耦合的薛定谔方程,对H_2~+分子谐波辐射调控进行了研究.计算结果表明,激光场正向时,谐波能量主要来源于负向H核贡献;激光场负向时,谐波能量主要来源于正向H核.随后,通过适当引入半周期激光场,可以有效调节正负H核辐射谐波的强度.最后,适当叠加谐波谱上的谐波,可获得一个46 as的脉冲.该研究对调控分子谐波的辐射过程及阿秒脉冲的输出是有帮助的.     

HNO二聚体蓝移氢键的理论研究

利用分子轨道从头算理论和密度泛函理论结合不同理论基组对于N-H…O蓝移氢键进行了详细的研究.利用标准方法和均衡校正方法对二聚体进行了几何优化,振动频率和相互作用能的计算.拓扑学和自然键轨道理论对于蓝移氢键的本质进行分析.自然键轨道(NBO)分析表明,σ*(N-H)轨道上电子密度降低是电子密度重排效应的结果.分子内电子重排、轨道再杂化和电子受体内部结构重组共同作用结果导致了N-H的振动频率大幅蓝移现象的出现.