~3He(~4He)-H_2碰撞体系的相互作用势及微分散射截面的理论研究

运用量子化学从头计算方法,在CCSD(T)/aug-cc-pvtz和CCSD(T)/cc-pvtz理论水平下,计算了3He(4He)-H2相互作用能数据,采用Murrell-Sorbie势函数(M-S势)拟合了3He(4He)原子与H2分子各向异性相互作用势,并用公认精确度较高的密耦方法计算了3He(4He)-H2碰撞体系的微分散射截面,总结了微分散射截面的变化规律。研究表明:拟合势不但表达形式简洁,而且较好地描述了3He(4He)-H2体系相互作用的各向异性特征。     

^3He（^4He）-H2碰撞体系的相互作用势及微分散射截面的理论研究

运用量子化学从头计算方法,在CCSD（T）／aug—cc—pvtz和CCSD（T）／cc-pvtz理论水平下,计算了^3He（^4He）-H2相互作用能数据,采用Murrell—Sorbie势函数（M-S势）拟合了^3He（^4He）原子与H2分子各向异性相互作用势,并用公认精确度较高的密耦方法计算了^3He（^4He）-H2碰撞体系的微分散射截面,总结了微分散射截面的变化规律。研究表明：拟合势不但表达形式简洁,而且较好地描述了^3He（^4He）-H2体系相互作用的各向异性特征。     

从头计算理论预测:带有二级相互作用的双π-H键复合体H2O…C2H4…H2O的结构特征和氢键性质

使用从头计算方法、以较大基组（aug-cc-pVDZ）和二级微扰理论[thesecond-order Mφller—Plesset perturbation theory（MP2）level]对乙烯-（H2O）2复合体H2O…C2H4…H2O的结构特征和氢键性质进行了研究．通过几何优化计算得到了C1对称的、振动频率为实频的H2O…C2H4…H2O的优化几何，复合体H2O…C2H4…H2O的结构中存在着双π-H键和π形氢键，双π-H键和π形氢键的键长分别为RH-C-C2．427A和RO-H3．225A． 在CCSD（T）／aug-cc-pVDZ水平计算得到的H2O…C2H4…H2O的相互作用能是-3.88keal／mol.体系具有较大的电子相关效应-2．64kcal／mol、68％，较大的电子相关效应增大了体系的相互作用能．     

CH_2O_2-M(M=HF,H_2O)分子间氢键的理论研究

利用分子轨道从头算结合不同基组对二聚体CH2O2-M（M=HF,H2O）分子间氢键进行了理论研究,利用标准方法和均衡校正方法对二聚体进行了几何结构优化,振动频率和相互作用能的计算,利用了自然键轨道理论对氢键的本质进行了分析．研究结果表明,由于分子间π－氢键的形成导致了σ－氢键的弯曲,两个二聚体氢键相互作用能随着σ－氢键键长的增加而降低,并且两个氢键二聚体的相互作用能的贡献主要来自于σ－氢键．     

ABEEMσπ／MM 模型下8种类型氢键的氢键拟合函数

在ABEEMσπ/MM浮动电荷模型下,为了防止电荷过度极化,提高力场的准确性,引入了氢键拟合函数klp,H(Rlp,H)在氢键相互作用区域代替总校正系数k来描述氢键相互作用.选取了8个模型小分子二聚体,通过拟合在氢键两个区域之间不同距离时从头计算结果的结合能,来拟合ABEEMσπ/MM方法下的氢键拟合函数.应用该氢键拟合函数在ABEEMσπ/MM方法下计算小分子二聚体的结合能,与从头算方法得到的结合能有很好的一致性.同时对具有同样类型氢键的其他二聚体的结合能进行了计算,与从头算结果相近,说明这些函数具有良好的可转移性.     

He原子与CN分子相互作用势的理论研究

本文用量子力学从头算方法深入研究了He原子与CN分子的相互作用势,采用QCISD(T)/AUG-CC-PVTZ方法和基组,同时考虑了Boys和Bernardi提出的Full Couterpoise方法,消除了计算中的基组重叠误差(BSSE),通过不同相互作用势比较,得出MS(Maitland-Smith)为准确的He-CN体系相互作用势的解析表达式.并进一步讨论了不同碰撞能量时He原子与CN分子的碰撞的微分截面的变化规律.     

CH2O2-M(M=HF,H2O)分子间氢键的理论研究

利用分子轨道从头算结合不同基组对二聚体CH2O2-M(M=HF,H2O)分子间氢键进行了理论研究,利用标准方法和均衡校正方法对二聚体进行了几何结构优化,振动频率和相互作用能的计算,利用了自然键轨道理论对氢键的本质进行了分析.研究结果表明,由于分子间π-氢键的形成导致了σ-氢键的弯曲,两个二聚体氢键相互作用能随着σ-氢键键长的增加而降低,并且两个氢键二聚体的相互作用能的贡献主要来自于σ-氢键.     

含B铁基奥氏体的电子结构和原子间相互作用对势计算

用量子化学从头算方法计算含硼小体系的电子结构，然后用原子间相互作用对势处理奥氏体大体系，总能量为小体系与大体系的迭加．分析讨论了B在奥氏体中的占位、固溶度及对马氏体相变的影响，并与实验合金的成分、组织结构及性能进行了对比．Fe-Cr-Mn-C-B系实验合金随含硼量增加，原子平均结合能降低。     

氢原子电多极动态极化率的解析表达式及其应用

在Tang和Chan所给出的氢原子的2-l极动态极化率的微分表达式的基础上,进一步导出了氢原子电多极动态极化率的解析表达式,从而完全解决了氢原子动态极化率的计算问题.应用此解析表达式,首次计算了氢原子H(2s)-H(2s)-H(2s)体系的三体相互作用系数.     

H^-＋H2体系的从头算势能面及准经典轨线研究

采用多参考组态相互作用（MRCI）方法对H^-＋H2体系进行了构型优化及8116个构型能量点的扫描,运用多体展开法对能量进行了解析拟合得到了该体系的从头算势能面,拟合得到的均方根误差为0.27kcal/mol.基于新势能面,采用准经典轨线方法计算了D^-＋H2和H^-＋D2两个反应碰撞能在0-2.4eV范围内的积分反应截面,并且对计算结果与实验结果进行了比较.     

酰胺类动力学抑制剂在水合物体系中形成氢键从头计算

对含有动力学抑制剂的水合物体系中的氢键,应用量量子化学MP2从头计算方法在6-31G（d）的基组水平上进行几何优化,计算了水分子之间和抑制剂与水分子之间形成的氢键键长、电子密度和相互作用能,从量子化学角度探讨了水合物动力学抑制剂的作用机理．计算结果表明动力学抑制剂与水分子形成的氢键明显强于水分子之间形成的氢键,抑制剂通过与水分子形成氢键阻止了水合物进一步生成．     

分子结中对苯二甲氰分子与电极相互作用的研究

以对苯二甲氰分子（C6H4（CN）2）为研究对象,利用从头计算方法和弹性散射格林函数理论,研究了两电极的距离对分子与金电极之间耦合的影响．计算结果表明,当电极之间的距离变化时,分子与电极的耦合常数有明显的变化．本文进一步讨论了该常数正负的意义．在四面体型体系和直线型体系中,两电极距离分别为1．318nm和1．378nm时,对苯二甲氰分子与两金原子团簇形成稳定的结合．     

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。     

烯酮与亚甲胺环加成反应的一种新反应机制

烯酮与亚甲胺之间发生环加成反应可以生成氮杂环丁酮: 关于这个反应的机理,目前还未见报导。我们用从头计算分子轨道法,在RHF/3-21G的水平,研究了上述反应的机理,同时采用内禀反应坐标法(IRC)得出了反应途径。所得结果说明了此反应不存在中     

水二聚体分子间相互作用的理论研究

作者利用从头算方法,在HF/6 31G 水平下得到了水二聚体势能面上的7种优化构型,并经MP2法、均衡法(CP)分别校正了电子相关和基组叠加误差(BSSE),通过对分子中的原子间的最短距离、分子间质心距离与各构型相互作用能的关系进行了分析、比较,得到了最稳定的构型,其对应的分子间相互作用能为:-21.0205kJ·mol-1.     

Li_2簇上束缚H_2的振动频率红移

用 ab initio SCF 方法计算了 Li_2原子簇上束缚 H_2的振动力常数及键长曲线,给出了 Li_2-H_2体系的电子结构,结果表明,H_2的非解离缔合态导致束缚H_2伸缩振动频率的红移,这种现象对 H_2的表面解离吸附起着重要作用。用离域收缩概念对这种现象作了定性解释。     

BH_4~-,CH_4,NH_4~ ,H_4O~(2 ),H_4F~(3 ),BH_3~(2-),CH_3~-,NH_3,H_3O~ ,H_3F~(2 )等电子系的从头算研究

用从头算方法研究了 BH_4~-,CH_4,NH_4(?)~ ,H_4O~(2 ),H_4F~(3-),BH_3~(2-),CH_3~-,NH_3,H_3O~ ,H_3F~(2 )等电子系某些性质的变化规律,讨论了如何使负离子同正离子和中性分子的计算保持相近精度的问题。     

氨水团簇(H2O)n(NH3)m的稳定结构

利用Hartree-Fock方法对氨水团簇(H2O)n(NH3)m(m n=6)的一些可能构型进行了结构优化和频率分析;进一步用MP2方法计算了这些优化结构的能量和结合能.通过构型体系能量和结合能的比较,得到了这些团簇的最稳定结构;在此基础上还计算了这些团簇的电离势、电子亲和势,对(H2O)n(NH3)m团簇体系的结构和性质的进一步研究是有益的.     

Ab initio determination of solid-state nanostructure

Advances in materials science and molecular biology followed rapidly from the ability to characterize atomic structure using single crystals. Structure determination is more difficult if single crystals are not available. Many complex inorganic materials that are of interest in nanotechnology have no periodic long-range order and so their structures cannot be solved using crystallographic methods. Here we demonstrate that ab initio structure solution of these nanostructured materials is feasible using diffraction data in combination with distance geometry methods. Precise, sub-?ngstr?m resolution distance data are experimentally available from the atomic pair distribution function (PDF). Current PDF analysis consists of structure refinement from reasonable initial structure guesses and it is not clear, a priori, that sufficient information exists in the PDF to obtain a unique structural solution. Here we present and validate two algorithms for structure reconstruction from precise unassigned interatomic distances for a range of clusters. We then apply the algorithms to find a unique, ab initio, structural solution for C60 from PDF data alone. This opens the door to sub-?ngstr?m resolution structure solution of nanomaterials, even when crystallographic methods fail.