相对论赝势CI从头算——XeH的基态与低激发态

RgH(Rg代表Rare gases)分子与普通氢化物分子有很大不同,因为前者的基态一般为排斥态,激发态却为束缚态,所以这类分子的吸收光谱测定很困难,一般仅测得它们的发射光谱.1986年,Lipson分析了XeH在15000cm~(-1)附近的XeH发射谱,1988年,Douay等进一步分析了XeH在3850及4420cm~(-1)附近的XeH发射谱,发现了另一个∑激发态和一个II激发态.据我们所知,关于XeH分子从头算尚未见报道,仅见HeH,NeH,ArH,KrH以及XeH~ 的计算结果.为了更好地理解XeH的光谱及电子结构,对其进行从头算研究就很     

Cu,Ag,Au双原子原子簇及离子簇原子轨道间相互作用的研究

重原子原子簇电子结构的研究是科学家感兴趣的课题,其主要原因一方面是能提供有关金属-金属键的信息,另一方面是能更深入的研究从分子态到固体态的过渡问题.Cu,Ag,Au等制币金属的原子簇的结构和性质在理论上和实验上已有较多的研究,Weltner和Van Zee曾作了较详细的综述.在理论上包括有从头算方法、DIM(diatomic in molecules)方法、     

高碳原子簇电子结构的计算方法及其应用

自从1985年发现C_(60)以来,高碳原子簇已成为国际学科发展的前沿.其中,高碳原子簇的电子结构是一个重要的研究课题.目前,国际上其计算的最高水平是:用从头算方法计算的最大分子为C_(540),并且使用的基组不大;用密度泛函方法也仅计算了C_(60),C_(240),C_(540)和C_(960);计算原子数再多的分子更为困难.因此许多科学家(包括物理学家、数学家和理论化学家)都在H(?)ckel近似水平上讨论它们的π电子结构,主要集中于处理相应的Hamilto-     

四唑及其衍生物的理论研究——Ⅰ.氯代四唑的从头算

用从头算方法,取6-311G基组分别在HF和MP2水平上,计算研究了1H和2H四唑的4种一氯取代物的全优化几何构型和电子结构。4个化合物均取平面构型;环骨架键长趋于平均化,均具芳香性(Ⅱ_5~6)。与1—Cl和2—Cl四唑相比,5—Cl四唑将具较强的酸性,分子总能量也较低,其中5-Cl-2H-四唑分子总能量最低、最稳定。     

葛根素与卵磷脂囊泡的相互作用

通过紫外可见光谱、红外光谱、Zeta电势和量子力学从头算等方法研究了生理条件下(pH 7.4) 葛根素与卵磷脂囊泡的相互作用. 结果表明, 在卵磷脂囊泡体系中, 葛根素能与囊泡发生显著的相互作 用, 葛根素主要以分子中的B环部分定位于囊泡的疏水微区中, 并且卵磷脂体系有利于葛根素分子的酸碱平衡向去质子化的方向移动. 葛根素分子上的羟基与磷脂分子的极性头基在膜/水界面上形成的氢键结构增强了卵磷脂双层膜的规整性和稳定性, 从而导致磷脂膜的流动性和渗透性的降低.     

环氧乙烷与胺基离子反应的过渡态的量化研究

我们用量子化学从头算MO法研究了环氧乙烷同胺基离子的反应:C_2H_4O NH_2~-→NH_2CH_2CH_2O~-。首先用Murtagh-Sargent提出的可变尺度法优化了该反应的反应物和产物的几何构型,这个优化方法使用了基于从头算STO-2G基组的能量梯度技术。依据有机化学的实验事实,假设进攻试剂NH_2~-从氧原子的背面逼近环氧乙烷的一个碳原子(反式进     

四唑及其衍生物的理论研究——Ⅰ.氯代四唑的从头算

用从头算方法，取６－３１１Ｇ基组分别在ＨＦ和ＭＰ２水平上，计算研究了１Ｈ和２Ｈ四唑的４种一氯取代物的全优化几何构型和电子结构，４个化合物均取平面构型；环骨架键长趋于平均化，均具芳香性（П＾６５）与１－Ｃｌ与２－Ｃｌ四唑相比，５－Ｃｌ四唑将具较强的酸性，分子总能量也较低，其中５－Ｃｌ－２Ｈ－四唑分子总能量最低，最稳定。     

分子轨道从头计算法中STO-KG基组的改进

北京大学自1977年开始研究从头计算法,编制了LCAO-SCF-MO从头计算程序,研究了四氢合铝阴离子的电子结构(中国科学,1981,5:574)本文在此基础上,对基组的优化做了大量工作,提出改进的STO-3G(新)和STO-4G(新)最小基组,用来计算分子基态总能值比国内外通常采用的STO-KG最小基组为优。计算了典型分子CH_4、NH_3、H_2O、     

量子化学从头计算法研究C70的分子静电势

C_(60)和C_(70)是富勒烯家族中最重要的两个成员,几种制备方法获得的富勒烯产物都是C_(60)和C_(70)的混合物.~(13)C-NMR谱观察到C_(70)有5个峰存在,单晶X射线衍射、中子衍射和从头计算研究都一致确认C_(70).是具有D_(5h)点群对称性的外形酷似橄榄球的分子.分子的许多物理化学性质都与其静电势密切相关,分子静电势对于研究分子与带电离子和极性分子的相互作用机制具有重要价值.目前用实验方法直接精确地测量富勒烯球内外的静电势尚十分困难,用非经验的量子化学从头计算法精确地计算富勒烯的静电势是一项十分有意义的课题.最近作者曾用Hartree-Fock/6-31G从头计算法获得了C_(60)的分子静电势,并解释了C_(60)的电子亲合势、低温堆积结构和碱金属掺杂化合物结构等实验事实.本文继续在Hartree-Fock/6-31G从头计算法水平研究C_(70)的分子静电势,并与C_(60)进行对比分析.     

Pd(Ⅱ)-C_2H_4络合物及其反位影响理论研究

Pd(Ⅱ)-C_2H_4络合物是Wacker催化反应的中间体。我们首次用包含重原子相对论效应的有效核实势(ECP)价轨道从头算辅以能量梯度这种精密的量子化学方法,研究     

改进电子气法校正电子相关能中的梯度修正和自旋平行相关问题

文献[1]中,在局域密度泛函近似(LDA)的基础上,通过自相关校正(SIC)和自旋平行相关扣除(SPCC),我们提出了估算多电子体系电子相关能的改进电子气方案(MEGA),对大多数中性原子、分子体系给出了相当准确的电子相关能,相对误差分别在5%,10%以内.但尚有一些不足之处.由于视Hartree-Fock(HF)极限能量包含全部自旋平行电子间的相关能,MEGA过多地进行了自旋平行相关扣除;同时因没有考虑实际体系电子密度的“非均匀性”造成的梯度效应,LDA(即零级梯度近似)又高估了相关能.对大多数中性原子和分子,正负     

偶极子势模拟水溶液对酪氨酸电子结构的影响

为了更可靠地得到水溶液中蛋白质分子的电子结构,有必要构建水溶液对蛋白质分子电子结构的等效势,这个等效势必须简单、易用.通过第一性原理、全电子、从头计算,构造了水溶液对酪氨酸(Tyr)电子结构的等效势.工作分为三步:(1)用"自由团簇计算法"计算一个含酪氨酸和水分子的系统的能量最低时的空间结构;(2)基于第一步的空间结构,用"团簇埋入自洽计算法"计算酪氨酸在以水分子为外势条件下的电子结构;(3)用"团簇埋入自洽计算法"计算酪氨酸在用偶极子势代替水分子势条件下的电子结构.结果显示,由于水溶液的存在,酪氨酸电子结构的两个能级平均降低了约0.0158 Ry,其他6个能级平均上升约0.0302 Ry;水溶液对酪氨酸电子结构的影响可以很好地被偶极子势模拟.     

计算氢分子间电子相关能的理论方法

计算某种相对取向下的两个氢分子之间的相互作用能,如果只是确定平衡点的位置和势阱深度,可以选用从头计算法中精度较高的理论,在估计位置附近算几个点即可.若要进一步研究体系的状态方程,则必须计算数百个点,以便得到全程的相互作用势曲线.此种情况下,以自洽场计算结果为基础,进一步考虑电子相关能及色散能是一个很好的途径.本文提出了一种计算氢分子间电子相关能的理论方法。     

强耦合的动力学Jahn-Teller效应理论

Jahn和Teller曾经证明:对于具有轨道简并的电子态的非线形分子,会倾向于发生降低分子对称性的畸变,因而消除电子态的简并性。前不久,有一些工作讨论了Jahn-Teller效应的动力学方面的性质。所谓动力学Jahn-Teller效应,实质上就是分子(或晶体)中一个处于简并束缚态的电子与分子振动(或声子)的耦合的动力学。已有的工作,大都只讨论了弱耦合情况,卽当电子的静态畸变能量小于声子能量的情况。他们采用电子的静态畸变能量与声子能量之比作为微扰展开参量,求得了电子振动体系的能级。但是,有些实验事实表明,弱耦合模型是不符合某些实际情况的。例     

快重离子在钇铁石榴石中的辐照损伤

能量为1～100 MeV/u的快重离子通过固体材料时主要由两种过程损失其能量,即核碰撞(核能损S_n)和电子的电离与激发(电子能损S_e),且后者的作用远远大于前者,电子能损与核能损之比(S_e/S_n)可达10~3量级。因此快重离子在固体材料中引起的辐照损伤本质上是由电子能损引起的损伤。     

C2H3Cl的真空紫外阈值光电子谱

同步辐射光源是优良的真空紫外光源,以其波段广、方向性好、强度高、偏振等优点而被广泛应用。由于分子体系的电离阈值大部分为6～12 eV,位于真空紫外波段,所以真空紫外光电离是研究分子电子态、超激发态、离解过程等的有力手段。光电子谱是基于光电效应原理,对一定能量的光子与原子、分子或固体作用后产生的电子能量进行分析。原则上光电子谱可以直接提供物质的所有电子无论是最强键合的还是最弱键合的结合能,各种电离势,原子之间的结合能,可以给出分子的结构。随着同步辐射的应用,Schlag等人发展了阈值光电子谱(TPES)技术,它以其简单方便、得到的谱图分辨比常用的PES高一到两个数量级而倍受欢迎;与其他技术相结合,得到了越来越广泛的应用。阈值光电子谱也叫共振光电离谱或近零动能电子谱。它和普通的光电子谱(PES)不同之处是光子能量是变化的,单色化的真空紫外光作用于分子,直接测定形成母体离子和碎片离子或发射的电子所必需的最小的能量,接收到的电子能量仅仅局限于接近零的电子。     

π共轭体系的全电子键表计算方法

一、引言 经典价键理论对π共轭体系的定性分析取得了极大成功,而现代价键理论正试图对分子结构进行定量计算,其中键表酉群方法采用键表作为多电子价键型波函数,可直观地描述价键共振结构,且Hamilton矩阵元计算相当简便。但由于N1问题,目前价键方法的从头算仍只能处理10个电子以下的体系。在π共轭体系中,人们关注的是π电子的运动,且在低     

C36填充锯齿型单壁碳纳米管的理论研究

在密度泛函理论基础上, 采用从头算自洽场晶体轨道方法, 研究了C₃₆填充锯齿型单壁碳纳米管的一维豆荚复合结构. 主要探讨C₃₆的填充对碳管的几何构型和能带结构的影响. 结果表明, C₃₆的引入确实能改变碳管的电子性质, 碳管的直径对豆荚的结构和电子性质起主要作用.     

双原子分子中一个电子所受到的作用势的探讨

探讨了分子中一个电子所受到的作用势，并在自旋限制Hartree-Fock分子轨道理论框架下，利用MELD从头计算程序以及自编程序计算出该作用势，并使用MATLAB展示出其三维立体图像，对HF，HCl，HBr，LiF，LiCl和LiBr等双原子分子中一个电子所受到的作用势进行了系统的研究，从三维立体图像，可以清楚直观地展示出在分子中一个电子受到的作用势的变化情况，可加深对分子中电子运动和化学成键的理解。     

独特的分子

日本科学家已创造了一项世界记录,即用八个不成对的电子作成一个分子。这种分子是实现所谓一维铁磁性的特殊磁性类型的一个步骤。简单说来,分子中的电子占据“轨道”空间区,每一轨道有一对电子。有时,两个轨道亦可能处于同一能级(简并)。在此情况下,电子不成对,但占据各自轨道。在新分子中,有两组四个简并轨道,总共有八个不成对电子。这两组简并轨道并不精确处于同一能量。然而,由于静电排斥,电子不倾向于成对。