Advantages and Drawbacks of Quantum Mechanical Static and Dynamic Approaches to Modelling Infrared Spectra

利用超简谐振动近似的有效二阶微扰法(VPT2)和变异微扰法(VCI-P)两种静态方法,以及在300和600K下的密度泛函分子动态轨线振动分析方法进行量子力学的振动计算. 比较了这四种方法对于基频跃迁频率和对应的中红外光谱在相同的B3LYP/6-31+G(d,p)基组描述电子结构前提下所得到的计算结果. 总结了对于半刚性和柔性分子的主要结果,并且对这些计算方法的优缺点进行了比较.     

热膨胀动态过程的理论和实验研究

 本文列出了一维点阵非谐振动的非线性微分方程组，并求出了这组方程在相应边值条件下的解析解。据此算出了该点阵的热膨胀系数和热膨胀动态过程的特征时间，同时说明了它的物理意义。关于金属箔的实验结果，可以作为这一理论预言的一个验证。这些结果还告诉我们，在高速加热时，即使温度均匀而且膨胀自由，热应力仍然存在，不过将很快弛豫。     

一类非谐振子的能量期待值的非微扰计算法

本文通过两个代数方程,计算势函数为U=αx~2+βx~4的非谐振子的能量期待值。计算方法简便,计算结果令人满意。     

Anharmonic Vibrational Signatures of DNA Bases and Watson-Crick Base Pairs

Changes of molecular structure and associated charge distributions, and changes of anharmonic vibrational parameters from DNA base monomers to the Watson-Crick base pairs, have been investigated at the density functional theory level. Through examination of the NH2, N H, and C=O stretching vibrational modes that are involved in the multiple H-bonds in the base pairs, sensitivity of their diagonal and off-diagonal anharmonicities, as well as anharmonic vibrational couplings, to the structure change are predicted. Our results reveal the intrinsic connection between the anharmonic vibrational potentials, H-bonding, and electrostatic interactions in DNA bases.