苯胺分子S_1态振动光谱及ab initio计算(英文)

利用紫外激光,结合超声速脉冲分子技术和飞行时间质谱仪,在287～296 nm波长范围内实验研究了苯胺分子的共振双光子电离光谱(R2PI).实验中观测到对应S_1←S_0跃迁的0-0带出现在293.86nm(3.4029 cm~(-1))处,并测得对应S_1态的若干振动模和来自S_0态的热带.为了对S_1态的振动模进行标定,分别在HF/6-31+G(d,p)和CIS/6-31+G(d,p)基组水平上对苯胺在S_0态的构型进行优化和在S_1态对其振动频率进行分析计算.另外,利用自然键轨道分析(NBO)讨论了电子激发过程.结果显示,来自氨基氮原子上的一个电子从对应的孤对电子轨道激发到苯环的π反键轨道上,恰好对应的是S_1←S_0跃迁.     

固相果糖的太赫兹及红外特征吸收谱研究

果糖是一种常见于蜂蜜和多种植物中的简单酮糖，属于三种可食用单糖之一，可与葡萄糖结合形成双糖蔗糖。纯净的果糖常温呈白色晶体状，具有甜度高、升糖指数低等优点，广泛应用于食品行业。截止目前，由于针对固相果糖的太赫兹和红外特征吸收谱研究大多局限于单纯的实验测试或者基于单分子理论计算，缺乏较为系统完善的研究，因此从理论和实验上系统研究了固相果糖的太赫兹特征吸收谱及红外特征吸收谱，首次报道了固相果糖在频谱大于3.0 THz以外的特征吸收峰的实验值，采用基于单分子的MP2和B3LYP泛函以及基于晶胞的PBE和PW91交换相关泛函计算获得了固相果糖太赫兹及红外特征吸收谱，并与实验获得的固相果糖太赫兹及红外特征吸收谱进行了比对分析，发现基于晶胞的PBE和PW91交换相关泛函计算结果与实验获得的果糖太赫兹特征吸收峰更相符，表明固相果糖在0.1～4.0 THz的大多数太赫兹特征吸收峰源自分子间相互作用而非分子内相互作用，揭示了果糖分子周围环境对果糖振动模式的显著影响。     

几种常见抗生素及治疗COVID-19药物温度特性红外光谱表征研究

研究了质保期内,六种常见抗生素类药物（氧氟沙星胶囊、氧氟沙星片、诺氟沙星胶囊、阿奇霉素片、罗红霉素片和盐酸左氧氟沙星片）,三种治疗COVID-19抗病毒药物（利巴韦林片、盐酸阿比多尔片和磷酸氯喹片）和一种祛痰类药物（盐酸氨溴索片）的远红外（1～10 THz）和中红外（400～4 000 cm-1）光谱。模拟了车载等高温环境（65 ℃）对药物结构和晶型的影响,并将其反馈到红外光谱的变化上。经过两个多月连续不间断的实验发现,除盐酸氨溴索片中间可能发生了药物晶型的改变,其他药品结构和晶型均几乎未发生任何改变。胶囊类药物长期处于高温环境下,表皮变脆,容易破裂,但内部药物的药效几乎未变。以氟喹诺酮类抗生素（氧氟沙星和诺氟沙星）为例,结合密度泛函理论（DFT）,借助势能分布（PED）方法,利用Crystal14和Gaussian16软件分别以两种抗生素的单分子、多聚体和晶体构型为基础,选择B3LYP/6-311++G(d, p)基组计算其理论红外光谱,得到了所有特征峰对应的振动模式及其贡献率,实现了对实验光谱的精确指认。研究发现：从单体到多聚体再到晶体,晶格间的堆积力（π—π作用等）占分子间作用比例最大,超过90%。所以,只有以考虑了周期性边界条件的晶体为初始构型进行理论计算,更加贴合实验结果。远红外波段的振动模式主要源自分子的集体振动（其中,振动占比99%以上,转动和平动占比小于1%）,分子间氢键和范德华力引起的面外弯曲振动贡献最大,超过90%。中红外波段,也存在一定比例的分子间相互作用,如：诺氟沙星在1 440 cm-1以及氧氟沙星在1 524 cm-1处的峰只在以晶体为构型的理论光谱中重现,分别来自晶体中分子的集体振动以及O—H…O键的伸缩振动。     

Stochastic optimal control of cable vibration in plane by using axial support motion

A stochastic optimal control strategy for a slightly sagged cable using support motion in the cable axial direction is proposed.The nonlinear equation of cable motion in plane is derived and reduced to the equations for the first two modes of cable vibration by using the Galerkin method.The partially averaged Ito equation for controlled system energy is further derived by applying the stochastic averaging method for quasi-non-integrable Hamiltonian systems.The dynamical programming equation for the controlled system energy with a performance index is established by applying the stochastic dynamical programming principle and a stochastic optimal control law is obtained through solving the dynamical programming equation.A bilinear controller by using the direct method of Lyapunov is introduced.The comparison between the two controllers shows that the proposed stochastic optimal control strategy is superior to the bilinear control strategy in terms of higher control effectiveness and efficiency.     

聚丙烯腈PAN分子链的第一性原理研究

利用RHF方法,选择基组STO3G,对聚丙烯腈PAN分子链CH3(CHCNCH2)9CH2CN的10个单体进行理论研究.在结构优化方面,PAN分子链稳定结构为反式构象.主链C-C平均键长155.6pm,支链C-C平均键长149.7pm,C-N平均键长115.5pm.在电荷分布方面,主链C原子电荷分布呈现出一定的周期性,与C-N键相连的主链C原子电荷量小于相邻的主链C原子的电荷量,两者的电负性有一定的差异.存在这种差异的原因在于支链N原子的存在,支链N原子具有更强的电负性.最后对PAN结构链的振动模式进行分析得出,在对PAN进行预氧化及碳化处理时,先发生的是脱氢反应,随着温度的升高,产生环化,从而使环化与脱氢同时存在.     

Generation of Two－Mode Nonclassical States via Dispersive Interaction in Trapped－Ion Cavity Quantum Electrodynamics

We propose a simple method to generate a practical SU(2)-Schroedinger-cat state of a single trapped-ion vibration mode and the light field state, using the method based on a quantum system, which is composed of the onedimensional trapped-ion motion and a single cavity field mode. Moreover, the method proposed can be used for the generation two-mode maximal quantum entangled state. The detection of such a state is also briefly discussed.     

单壁手性碳纳米管Γ点E1和E2振动模式

在卷曲法计算得到的单壁碳纳米管12个非简并的本征频率与手性和管径关系的基础上,继续讨论了简并的本征频率中E1和E2的振动模式,以及其频率与手性和管径的关系.     

Experiments on densifying packing of equal spheres by two-dimensional vibration

Densification of mono-sized sphere packings using two-dimensional （2D） vibration was experimentally studied. The effects of vibration mode, amplitude and frequency, feeding method, and container size on packing density were systematically analyzed. Useful results were obtained.     

用群论方法确定H2O的振动模式

用群论方法给出Ｈ２Ｏ分子的三种简正振动模式的数学表达式，并对有关计算作进一步分析讨论放补充修正。     

单壁碳纳米管手性角对声子振动频率的影响

报道了用卷曲法对一系列手性单壁碳纳米管计及卷曲效应声子振动谱的计算结果.基于实际的数值计算，讨论了Brillouin区中心Γ点手性管晶格振动模的分类；得出了其12个非简并的本征频率与手性和管径的关系. 关键词： 单壁碳纳米管 手性管 振动模式