He-Li2体系势能面的从头计算研究

采用超分子单双迭代耦合簇CCSD(T)方法和大基组,计算得到了He-Li2体系基态的全程势能面.计算结果表明该势能面存在2个势阱:在Rm=12.8a0处,阱深为1.861cm-1,对应于线性Li-Li-He构型,在Rm=12a0处,阱深为1.894cm-对应于T型He-li2.整个势能面呈现弱的角度各向异性.     

He-LiH势能面的ab initio计算

采用超分子耦合簇理论CCSD(T)方法和由键函数3s3p2d1f组成的大基组,计算得到了He-LiH体系在冻结LiH键长情况下的全程势能面.该势能面存在2个势阱,较深的势阱对应于线性He-LiH构型,其中Rm为4.25a0,阱深为177.53cm-1 ,较浅的势阱对应于线性He-HLi构型,其中Rm为9.875a0,阱深仅为9.90cm-1,整个势能面表现强的各向异性.     

Ne-HCN体系势能面的ab initio计算

在单双迭代包括非迭代三重激发微扰处理的耦合簇CCSD(T)理论水平下,采用aug-ccPVQZ并加上键函数(3s3p2d2f1g)组成的大基组,计算得到了体系在冻结HCN键长情况下的全程势能面.计算结果表明该势能面存在2个势阱:较深的势阱对应于线性Ne-HCN构型,阱深为61.56cm-1,其中Rm=8.00a0;较浅的势阱对应于T型构型,其中Rm=6.62a0,θ=102°,阱深为52.48cm-1,整个势能面呈现出弱的各向异性.     

PD2自由基基态结构与势能函数

运用CCSD(T)理论,采用aug-cc-pVTZ基组对PD2分子的基态结构进行了优化和频率计算.得到的平衡核间距RPD=0.142 36 nm,键角∠DPD=91.806 9°,离解能De(DP-D)=3.407 0 eV,对称伸缩振动频率v1(a1)=1 709.376 0 cm-1,弯曲振动频率v2(a1)=806.839 9 cm-1和反对称伸缩振动频率v3(b2)=1 718.941 1 cm-1.用多体项展式理论导出基态PD2分子的解析势能函数,该势能表面准确地再现了PD2分子的平衡结构特征.     

HO2自由基分子的结构与势能函数

采用B3P86方法,在6-311G**水平上,优化出 HO2基态分子为CS构型,其电子状态为X2A,平衡核间距为ROO=0．13153 nm,ROH=0．09752 nm ,∠OOH=106．042°．同时计算了基态的谐振频率：ω1=1196．80 cm-1、ω2=1435．33cm-1、ω3=3628．37cm-1．应用群论及原子分子反应静力学方法得出了HO2自由基分子离解极限,在此基础上,运用多体展式理论方法推导出了HO2基态分子的解析势能函数,该势能函数准确再现了HO2(CS,X2A″)分子的平衡结     

BCl分子激发态A~1Π、a~3Π_1的势能函数与垂直激发能

为了弄清BCl在金属蚀刻中的机理,了解BCl分子激发态势能函数和稳定性的基本信息是必要的.运用群论及原子分子反应静力学方法,推导出了BCl分子低激发态A1Π、a3Π1的电子态及相应的离解极限;使用SAC/SAC—CI方法,6-311 g(d)**基组对BCl分子低激发态A1Π、a3Π1的平衡结构和谐振频率进行了几何优化计算,并对BCl分子低激发态A1Π、a3Π1进行了单点能扫描计算,用正规方程组拟合Murrell—Sorbie函数,得到相应电子态的势能函数解析式,利用得到的势能函数计算了相对应的力常数(f2、f3、f4)和光谱数据(Be、αe、ωe、ωeχe),数据值分别为:基态BCI(X1Σ )的Re=0.1867 nm,De=1.4855 eV,Be=0.6228 cm-1,αe=0.0060 cm-1,ωe=810.2001 cm-1,ωeχe=4.981 cm-1;激发态BCI(a3Π1)的Re=0.1726 cm,De=6.1151 eV,Be=0.6843 cm-1,αe=0.0039 cm-1,ωe=897.8493 cm-1,ωeχe=5.2800 cm-1;激发态BCI(A1Π)的Re=0.1722 nm,De=7.1515 eV,Be=0.6799cm-1,αe=0.0085 cm-1,ωe=784.5359 cm-1,ωeχe=12.88 cm-1.结果与文献数据相符合;在基态的平衡位置处,计算了从基态到A1Π、a3Π1态的垂直激发能,其值分别为7.6291 eV,10.1023 eV.     

GaI_2(X~2A_1)分子的结构与势能函数

应用密度泛函理论B3P86和B3LYP,利用多种基组对GaI2分子的基态平衡结构进行优化,并用优选出的密度泛函B3P86/3-21G方法对该分子的离解能、谐振频率和力常数进行了计算.结果发现GaI2(X2A1)分子的基态稳定构型为C2V,其平衡核间距Re=0.26225 nm、∠IGaI=122.8135°,离解能为1.5303 eV,谐振频率为ω1(a1)=54.7691 cm-1、ω2(a1)=179.4269 cm-1、ω3(b2)=248.9129 cm-1,力常数为fR1R1=0.08995 a.u.,fR1R2=0.01238 a.u.,fR1α=-0.01335 a.u.,fαα=0.01362 a.u..在推断出GaI2的离解极限基础上,应用多体展式理论方法,推导出基态GaI2分子的分析势能函数,该势能表面准确地再现了分子GaI2(X2A1)的结构特征和能量变化.分析讨论势能面的静态特征时得到:GaI+I→GaI2反应中存在鞍点,活化能为144.728 kJ/mol.     

Kr-H2和Xe-H2体系从头算势能面的理论研究

采用单双迭代(包括非迭代三重激发)耦合簇CCSD(T)方法以及由键函数3s3p2d2f1g组成的大基组,计算得到Kr-H_2和Xe-H_2体系二维势能面。这两个势能面均存在一个共线的全局极小值和一个T型鞍点。Kr-H_2体系的全局极小值在R=7。10a_0,势能值为-62.23cm~(-1),其鞍点位于R=7.07a_0处,其值为-51.68cm~(-1)。Xe-H_2体系的势阱为-68.33cm~(-1),其能垒高度为12.88cm~(-1),两个极值位置均在R=7.51a_0处。两体系势能面都具有较弱的角度各向异性,且Xe-H2体系几乎无径向角向耦合作用。     

SeNn(n=0,+1,+2,-1)基态及SeN低激发态a(4ⅡI)、A 2Ⅱ势能函数与稳定性研究

采用6-311 G**基组、B3LYP方法对SeN＜n(n=0, 1, 2,--1)分子离子基态进行了结构优化和频率计算,用TDB3LYP/6--311 G"含时方法对SeN分子低激发态a(4Ⅱi)、A 2Ⅱ进行了计算,得到SeNn(n=0, 1, 2,--1)分子离子基态和SeN分子激发态a(4Ⅱi)、A 2Ⅱ的平衡几何结构、电子状态、谐振频率、偶极矩、离解能De等相关性质,并在计算出来的一系列单点势能基础上,用正规方程组拟合Murrell-Sorbie(M-S)势能函数,得到相应态的解析势能函数,由此计算对应的光谱参数(Be、αe、ωe、和ωeXe)和力学性质.理论计算值与相关文献值吻合较好,说明用B3LYP(TDB3LYP)/6-311 G**方法计算SeNn(n=0, 1, 2,-1)分子离子基态和SeN分子激发态微观结构性质是可行的.计算结果表明Se Nn(n=0, 1, 2,-1)分子离子基态是可稳定存在的,其稳定性次序为SeN-SeNSeN SeN2 .     

OCS分子基态(X3A')的势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了OCS分子的电子态及其离解极限,采用B3P86方法,在CC-PVTZ水平上,优化出OCS基态分子稳定构型为三重态的Cs构型,其平衡核间距RC-S=0.1768 nm、RC-O=0.1179 nm、∠OCS=122.9°,能量为-512.0405a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率ν(A')=354.5cm-1,弯曲振动频率ν(A')=633.5 cm-1和反对称伸缩振动频率ν(A')=1792.8 cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态OCS分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了OCS(Cs)平衡结构.     

SiO2分子线性结构的解析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导SiO2分子的电子态及其离解极限,在B3P86/cc-PVTZ水平上,对SiO2分子基态进行优化计算,得出基态SiO2分子的单重态能量最低,其稳定构型为D∞h构型,平衡核间距Re=0.151 3 nm、能量为-440.559 5 a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率v(Π)=1 005.63 cm-1,弯曲振动频率v(Σg)=297.86 cm-1和反对称伸缩振动频率v(Σu)=1 458.09 cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态SiO2分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了SiO2(D∞h)的平衡结构.     

线性分子C3的解析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导C3分子的电子态及其离解极限,在B3P86/CC-PVTZ水平上,对C3分子基态进行优化计算,得出基态C3的单重态能量最低,其稳定构型为的D∞h构型,平衡核间距Re=0.1288 nm、能量为-114.3852 a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率ν(Π)=69.4978 cm-1,弯曲振动频率ν(∑g)=1242.4749 cm-1和反对称伸缩振动频率ν(∑u)=2153.1569 cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态C3分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了C3 (D∞h)平衡结构.     

Li2O基态分子的结构与势能函数

使用二次组态相互作用方法，以AUG-cc-pVTZ为基组优化出 Li2O分子的稳定构型，其电子状态为X1∑.Li2O是近似直线形分子（∠LiOLi=179.92°），属于Cs构型.其离解能De=10.238?eV，谐振频率：v1=151.53 cm-1、v2=810.73 cm-1、v3=1065.55 cm-1.根据原子分子反应静力学原理得到Li2O分子可能的电子状态和离解极限.在此基础上，运用多体展式理论方法推导出了Li2O基态分子的解析势能函数，正确地反映了其平衡构型特征.     

HOCl分子基态(X1A)的分析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了HOCl分子的电子态及其离解极限,采用B3P86方法,在CC-PVTZ水平上,优化出HOCl基态分子稳定构型为单重态的Cs构型,其平衡核间距RH-O=0.0965nm、RCl-O=0.1692nm、 HOCl＝102.9°,能量为-536.5061 a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率 (A )=769.6cm-1,弯曲振动频率 (A )=1273.3 cm-1和反对称伸缩振动频率 (A )= 3805.8cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态HOCl分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了HOCl (Cs)平衡结构.     

OCS分子基态(X3A'''')的势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了OCS分子的电子态及其离解极限,采用B3P86方法,在CC-PVTZ水平上,优化出OCS基态分子稳定构型为三重态的Cs构型,其平衡核间距RC-S=0.1768nm、RC-O=0.1179nm、∠OCS=122.9,°能量为-512.0405 a.u.。同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率ν(A′)=354.5cm-1,弯曲振动频率ν(A′)=633.5cm-1和反对称伸缩振动频率ν(A′)=1792.8cm-1。在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态OCS分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了OCS(Cs)平衡结构。     

氯化硼分子及离子的势能函数与垂直电离势

用原子分子反应静力学原理推导出了BCl^n(n=0、 1、 2)分子及离子的基态电子状态及其离解极限．基于cc-pVDZ水平基组，用B3LYP方法计算了其分子及离子的平衡几何、电子状态，在此基础上分别计算了BCl、BCl^ 的Murrell-Sorbie(M-S)解析势能函数和BCl^2 Zhu-Wang(ZW)解析势能函数及其对应的力常数、光谱参数，计算表明BCl^ 、BCl^2 势能曲线均具有对应于稳定平衡结构的极小点，说明BCl^ 、BCl^2 可稳定存在。     

GeH2 分子的结构与势能函数

运用QCISD方法,在6-311++g（3df,3pd）基组下,对GeH2分子的结构进行优化,得到了它的平衡几何构型和力常数．GeH2分子的稳定结构为夹角91.8度的等腰三角形,基电子态为X1A1,平衡核间距是0.1594nm,离解能是5.98eV．应用多体项展式理论导出了基态GeH2分子的解析势能函数,其等值势能图准确再现了基态GeH2分子的结构特征．     

NiH2(3Δg)基态的全空间解析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了NiH2的电子态及其离解极限,在MP2/6-311G**水平上,优化出NiH2（3Δg）分子稳定构型为D∞h,其平衡核间距Re=0.1573nm,∠HNiH=180°,同时计算出振动频率：对称伸缩振动频率υ1=2000cm-1,弯曲振动频率υ2=721cm-1和反对称伸缩振动频率υ3=1875cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态NiH2分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确地再现了NiH2(D∞h)平衡结构.     

基态HInx(X=0,+1)分子离子的势能函数与稳定性

用原子分子反应静力学原理推导出了Hinx(x=0、+1)分子离子的基态电子状态及其离解极限.在LANL2DZ水平基础上,用B3LYP方法计算了Hinx(x=0、+1)分子离子的基态电子状态的平衡几何Re和离解能De分别为Hin0.185 9 nm、2.789 6 eV;Hin+0.177 9 nm、2.789 2 eV,并在计算出来的一系列单点势能基础上,用正规方程组拟合Murrell-Sorbie(M-S)势能函数,得到相应态的解析势能函数,由此计算对应的光谱参数(Be、αe、ωe、ωeχe),计算结果分别为Hin4.919 3 cm-1、0.102 9 cm-1、1 390.657 8 cm-1和22.318 0 cm-1; Hin+5.013 1 cm-1、0.210 1 cm-1、158 606 328 cm-1和2 504 520 cm-1,计算值与实验和文献值基本一致,计算表明Hinx(x=0、+1)分子离子是可稳定存在的,其稳定性次序为Hin＞Hin+.     

Li2—F体系的基态势能面

以超冷分子的感应冷却实验为背景,研究同核碱金属双原子分子Li₂和F原子体系在低和超低碰撞能条件下的冷碰撞动力学机理.针对弱相互作用势能面构建出一个精确势能函数,使势能函数既能考虑到以排斥占优的短程相互作用也能兼顾到以吸引为主的长程相互作用.计算结果表明,Li₂—F基态势能面存在2个比较浅的势阱,θ=0°对应于倒"T"型结构,R_Li—Li=5.6a₀时,阱的深度约为-0.18 cm^-1;θ=90°对应于线型结构,R_Li—Li=2a₀时,阱的深度约为-0.23 cm^-1.Li₂—F分子体系整个势能面呈现出了强的角度各向异性.