E(×)e系统耦合性质初步研究

使用幺正转化方法对E(×)e系统的绝热势能进行计算,得到势能面的最低槽,对二次耦合项所引起的绝热势能面的变形做初步探讨;利用Mathematica软件对该系统能量和线性耦合强度的函数关系做数学模拟.与求解繁琐的声子态方法相比,该方法不仅减少了计算量,而且更能体现出相关参量的物理含义.     

在旋转磁场中海森伯自旋链的几何相位

用代数动力学方法,研究旋转磁场中海森伯自旋链的几何相位.选用一个有部分各向异性海森伯耦合的3自旋1/2粒子环链系统.发现系统的哈密顿量具有su(2)代数结构.通过选择一个最佳规范变换,运用代数动力学方法得到系统的精确解.计算了系统的非绝热和绝热.几何相位.把部分各向异性海森伯耦合推广到一般情况下的海森伯耦合,发现:在绝热近似下,海森伯耦合强度不影响系统的几何相位.     

耦合腔光力学系统的绝热理论及其计算方法

本文从绝热理论的角度,系统考察了广义耦合腔光力学系统的基本模型及其理论计算,给出了耦合腔光力学系统的腔模公式及其多膜耦合问题的一般计算方法.传统腔光力学模型的推导主要从麦克斯韦方程出发利用含时边界条件进行计算,该方法不仅过程复杂,而且缺少直观清晰的物理图像以及与其他类似系统的本质联系.本文尽量采用普适的物理方法,以光学薄膜耦合腔为代表,仔细研究了单个、两个和多个薄膜耦合Fabry-P′erot腔内的绝热模式结构,并在转移矩阵的基础上给出了多体耦合腔光力学系统的基本计算方法,揭示了膜耦合系统内腔场透射率与薄膜振动模式间的调制关系,为该类系统的研究提供了一个更为广阔的研究背景.     

烯酮光化二聚反应中非绝热跃迁的经典轨迹方法研究

用经典轨迹方法，在π－ＣＩ势能面水平上计算了烯酮光化二聚的Ｈｕｃｋｅｌ途径和Ｍｏｂｉｕｓ途径的非绝热耦合项。根据非绝热跃迁几率的Ｌａｎｄａｕ－Ｚｅｎｅｒ公式，定义η＝ｌｎＰ（Ｈ）／ｌｎＰ（Ｍ）并用以讨论光化学反应的立体选择性。计算结果表明，光化学反应受两态Ｓ１和Ｓ０接近交叉处的能量间隙ΔＥｃ的控制，ΔＥｃ越小非绝热跃迁几率越大。     

Fe~+催化N_2O与H_2反应的理论探究

采用密度泛函理论(DFT)B3LYP与耦合簇(CCSD)方法,研究了气相中四重态和六重态势能面上Fe+催化N2O氧化H2的微观机理.采用分子轨道理论和自然键轨道理论(NBO)对反应势能面进行分析,并通过自旋-轨道耦合(SOC)计算,讨论了势能面的交叉情况和自旋翻转的可能性.用Kozuch提出的能量跨度模型,确定了整个反应的决速过渡态(TDTS)和决速中间体(TDI),最后计算了催化剂的转化频率(TOF),以评价催化剂的性能.     

气相离子—分子反应的研究 Ⅰ.H_3NH~++NH_3体系质子传递的量化分析

本文用从头计算方法4—31基组计算了 H_3NH_-~++NH_3体系的势能面。该势能面的面貌表明 Eyring 模型用于气相离子—分子反应过于简单,质子传递的过程应由若干基元过程组成。     

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.     

自旋-声子耦合对正方晶格自旋-1/2反铁磁体的影响

在准自旋波理论框架内,应用正则变换方法讨论了有限温度下自旋－声子耦合相互作用对正方晶格自旋－１／２海森堡反铁磁体的影响．计算了系统的自旋－自旋关联函数．采用非绝热近似方法处理自旋－声子耦合相互作用．结果表明,通常的绝热近似处理方法所得的结果仅是此处结果的一种极限（ωｐｈ→０）情况．自旋－声子耦合相互作用可以削弱系统的拓扑长程序．在强自旋－声子耦合相互作用系统中可以建立某种量子自旋液体相     

C3-Ar复合物分子间势能面的ab initio计算及振动能级的研究

采用超分子耦合簇理论CCSD(T)方法和由键函数3s3p2d组成的大基组,计算得到了范德华体系C3-Ar在C3分子处于线性平衡构型时的全程分子间势能面.该势能面存在2个相等的极小值,分别为θ=75.5°,Rm=0.379nm,θ=104.5°,Rm=0.379nm,Vm=156.234cm-1,整个势能面表现强的各向异性.采用离散变量表象和Lanczos方法计算得到了C3-Ar体系的振动能级,计算结果表明,C3-Ar的CCSD(T)势能面支持64个振动束缚态.     

基于HLLC近似Riemann解的自由面流动数值模拟

对于自由面流动问题,发展了一种新的数值模拟方法.在该方法中,自由面的捕捉通过求解Level Set方程实现.该方程与流体力学控制方程耦合形成双曲系统方程,并采用人工压缩方法进行求解.为了提高计算的分辨率,发展了一种有限体积框架下的高阶WENO格式,并构造了基于HLLC近似Riemann算子的通量函数.对若干典型自由面流动问题进行了数值模拟,计算结果表明了该方法的有效性.     

硫代γ—丁内酯的裂解机理

用ＵＭＰ４／６－３１Ｇ／／ＵＨＲ／６－３１Ｇ方法计算硫代γ－丁内酯脱羰基和脱羧基反应的两种模式的绝热势能面和焓热能面，在绝热势能面和焓热能面上，脱羰基和脱羧基反应均以协同模式进行，二者的焓势能分别是３７８．１，４０３．９ｋＪ／ｍｏｌ。     

分子势能面的拓扑不变量

通过分析分子势能面的拓扑性质,可得出分子势能面临界点的一种计算算法,并用面向对象的语言C++给出了其算法的程序设计.     

耦合系统混沌态的半经典量子化

运用绝热定理的方法研究耦合系统混沌态的半经典量子化.发现对于合适选择的零级哈密顿量,经典混沌态和规则态的量子化结果,在绝热近似下有相近的精度.这个量子化方法可以很容易地直接应用到多自由度系统.     

Si2S（X^1A1）分子的结构与势能函数

应用多种方法多种基组对Si2S分子的基态结构进行优化,并用优选出的密度泛函B3P86/6-311 G(3d2f)方法对该分子进行了进一步的频率计算.结果发现:Si2S (X1A1)分子的基态稳定构型为C2v,其平衡核间距Rsis=0.213 3 nm、∠SiSSi=67.982 6°,离解能为9.233 2 eV,同时计算出了谐振频率及力常数.在推断出Si2S的离解极限基础上,应用多体展式理论方法,导出了基态Si2S分子的分析势能函数,该势能表面准确地再现了分子Si2S (X1A1)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SiS Si→Si2S 反应中不存在势垒,为无阈能反应.     

量子绝热捷径技术在三波导耦合器设计中的应用

通过将量子无摩擦动力学与绝热消除结合实现了量子绝热捷径技术在光波导耦合器中的设计.为了使该方案更实际可行,引入了幺正变换,以便对波导的宽度以及相邻波导之间的间距进行设计,并利用光束传播法对三波导耦合器进行模拟验证.模拟结果表明,相比于绝热耦合,利用绝热捷径设计的耦合器可以在传输长度缩短4倍的情况下实现能量的有效耦合.该方案可适用于量子信息处理和集成光学领域.     

一种计算热化学平衡态的新算法

介绍了一种计算热化学平衡态的新算法－元素势能法。这种方法采用最小Ｇｉｂｂｓ函数的概念,来计算处于平衡态时的物质组成、绝热火焰温度和产物的热物性,无须考虑各物质间的化学反应类型和相应的平衡常数,对于复杂的燃烧系统,特别对于以碳氢燃料组成的燃烧系统,计算量将大大减少,计算结果与传统方法的结果十分吻合与传统方法相比,这种方法更加精确和高效。     

气缸盖中两相流沸腾换热热机耦合仿真分析

基于汽液两相流沸腾换热的基本理论和计算方法,对某柴油机气缸盖与冷却水腔组成的流固耦合传热系统进行了整场求解,得到了气缸盖的温度场分布,并通过与气缸盖温度场试验结果对比分析,证明了计算模型的有效性.将温度场结果施加于气缸盖、螺栓、机体所组成的热机耦合系统中,对气缸盖进行了结构强度计算,得到了气缸盖火力面热机耦合应力分布.采用试验设计方法,将冷却水进口温度和速度作为输入参数,对火力面应力较大区域的最大等效应力进行了响应分析,结果表明:考虑汽液两相流的沸腾换热可以有效降低气缸盖火力面的最大热机耦合应力;火力面的最大应力出现在喷油器座孔周围;冷却水进口温度对火力面应力较大区域的最大等效应力的影响不可忽略.     

多原子分子势能面的李代数方法

势能面是分子反应动力学的基础,研究势能面的意义非常深远。近年来李代数方法成为研究分子势能面的强有力的工具。本文主要介绍了用动力学李代数方法构造多原子分子势能面的理论方法,及其在不同分子体系中的应用。     

HCP分子势能面和振动光谱研究

文基于Molpro2019程序包, 采用单双激发耦合簇方法（CCSD）结合基组cc-pVQZ构建HCP分子的一维势能曲线和二维势能曲面, 发现HCP分子面内、面外弯曲振动模式之间的简并现象以及H-C拉伸振动模式对分子势能的重要影响. 本文以势能面为基础, 首次采用振动多组态自洽场方法（VMCSCF）和振动多参考组态相互作用方法（VMRCI）计算HCP分子的基频、倍频、组合频以及振动能量, 频率计算值与实验值吻合较好. 拟合绘制出分子的红外和拉曼振动光谱, 发现振动模式间的费米共振现象. 本文为含磷星际分子的实验和理论研究提供了参考.     

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.