缔合流体在硬球粒子表面的密度分布和剩余吸附

在密度泛函理论(DFT)框架下,应用改进的基本度量理论(MFMT)和微扰理论分别表达硬球作用和缔合作用对自由能泛函的贡献,得到了A2B2型缔合流体在硬球粒子表面的密度分布表达式,进一步计算了缔合流体在硬球粒子表面的径向密度分布,并探讨了体相密度、硬球粒子尺度和缔合能对体系密度分布和剩余吸附的影响.     

硬壁狭缝中硬球流体的密度泛函理论研究

用Rosenfeld密度泛函理论对由两平行硬墙约束的硬球流体系统进行了研究，计算了不同墙距离之间硬球流体的密度分布。结果表明，靠近狭缝，硬球流体的密度最大；在距硬壁一个分子直径附近也出现一个密度极大值；在两硬壁的中间位置，流体的密度较小且变化平缓。虽然该研究采用的模型及研究对象与前人有所不同，但计算结果与文献中的蒙特卡罗模拟结果基本一致。     

固液介面微观结构的分析及张力计算

应用密度泛函理论计算了固—液介面的张力．首先讨论了两种广泛应用的密度泛函方案——局域的和非局域的泛函，比较了它们的优点和缺点，从而建立了自己的亥姆霍兹自由能泛函，发挥了局域密度泛函的优点，又减少了它的严重计算繁杂性．我们得到的结果比局域密度泛函方法得到的结果更接近实验结果     

硬壁狭缝中硬球流体的密度泛函理论研究

用Rosenfeld密度泛函理论对由两平行硬墙约束的硬球流体系统进行了研究,计算了不同墙距离之间硬球流体的密度分布。结果表明,靠近狭缝,硬球流体的密度最大;在距硬壁一个分子直径附近也出现一个密度极大值;在两硬壁的中间位置,流体的密度较小且变化平缓。虽然该研究采用的模型及研究对象与前人有所不同,但计算结果与文献中的蒙特卡罗模拟结果基本一致。     

硬壁狭缝中流体密度分布的密度泛函理论

采用密度泛函展开理论对位于两硬壁之间的硬球流体有Lennard-Jones（J－J）流体密度分布进行了研究，并与计算机模拟结果进行了比较。对于硬球流体，理论值与模拟值相吻合，只有密度较高时在壁面附近略有差别；而对于L－J流体，当T^*很高时，理论计算和模拟的吻合程度接近于硬球流体，而当T^*偏代时，理论计算与模拟有较大差别。     

OH自由基与CS2反应机理的理论研究

用量子化学密度泛函理论(DFT)和G3方法，对OH自由基与CS2的反应进行了研究,在B3LYP／6-31G*,B3LYP／6-311 G(3df，3pd)G3计算水平上,优化了反应势能面上各驻点的几何构型，并对它们进行了内禀反应坐标(IRC)计算和振动分析，以确定中间体和过渡态的真实性，研究结果表明：OH自由基与CS2反应的产物为COS和SH，计算结果与实验结果一致。     

HCO自由基与HO2自由基反应机理的理论研究

用密度泛函理论（DFT）的B3LYP方法，在6-311＋＋G（d，p）基组水平下研究了HCO自由基与HO2自由基反应的微观机理，全参数优化了反应过程中各反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型，在G3水平上计算了各反应驻点的能量．振动分析和内禀反应坐标（IRC）计算的结果都证实了中间体和过渡态的真实性．研究结果表明，HCO自由基与HO2自由基反应为多通道多步反应过程，其主要通道是生成声物HCHO与O2的反应途径．     

CS自由基与O2反应机理的理论研究

用量子化学密度泛函理论(DFT)和G3方法，对CS自由基与O2的反应进行了研究．在UB3LYP／6—31G^*．UB3LYP／6-31 G^**和G3计算水平上，优化了反应势能面上各驻点的几何构型，在G3水平上计算了它们的能量，并对它们进行了内禀反应坐标(IRC)计算和振动分析，以确定中间体和过渡态的真实性．研究结果表明：CS自由基与O2反应有3条通道，其中1条反应活化能很小，反应极易发生．计算结果与实验结果相一致．     

3-羟基-5-甲基-异嗯唑异构化的量子化学研究

用密度泛函理论方法，在B3LYP／6—31G水平上研究了3-羟基-5-甲基-异嗯唑的异构化，优化了反应物、产物和过渡态的几何构型，采用MP2／6—31G方法计算了单点能量，并用频率振动模式和内禀坐标(IRC)确证了过渡态的存在。     

SiH3与C6H6反应机理的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)对SiH3自由基与C6H6反应机理进行了研究,在B3LYP/6-311G**水平上全参数优化了反应势能面上各驻点(反应物,中间体,过渡态和产物)的几何构型,通过内禀反应坐标(IRC)计算和频率分析方法,对过渡态进行了验证.研究结果表明,SiH3 与C6H6可以通过两种不同反应通道形成不同产物.     

球形半透膜附近胶体-氢键流体聚集态结构的理论研究

利用经典流体的密度泛函理论通过构建体系的巨势泛函,深入研究了受限于球形半透膜附近胶体-氢键流体的聚集态结构.分别选择氢键流体分子和胶体粒子作为溶剂和溶质分子.半透膜的存在限制了溶质分子的胶体粒子自由渗透.为了揭示体系的聚集态结构,首先根据巨势最小化原理计算了流体分子的平衡数密度分布.在此基础上,集中讨论了氢键键能、氢键官能度、可渗透组分的体相密度以及胶体-氢键流体尺寸比例等因素对半透膜附近流体聚集态结构的影响.结果表明:2组分的聚集态结构与这些因素密切相关,研究结果为考察微纳尺度下受限流体的聚集态和相态特征提供理论依据,旨在揭示相关因素对渗透过程的调控机制.     

非均匀链状分子系统的密度泛函理论

提出了一个基于空穴相关函数的非均匀链状分子系统的密度泛函理论,其中,链分子是相切连接的柔性硬球链,并处于两块平行的无限大平板之间,其亥氏函数理想和剩余两部分组成,它们都是分子密度分布的泛函,其中剩余部分由链的空穴相关函数计算,在数值计算中应用了嵌入计算机分子模拟的方程求解方法,计算了三个链节组成的分子的密度分布,与ＭＣ数据吻合良好。     

固液界面高分子吸附的格点密度泛函

提出一个固液界面高分子吸附的格点密度泛函理论。该理论解释了相邻格点的相互作用以及由高分子链连接导致的长程相关性。在均相混合Helmholtz自由能和简单加权方法的基础上,构建了一个包含局域和非局域贡献的Hemholtz自由能泛函。该理论所预测的密度分布与计算机模拟结果吻合很好,与Scheutjens-Fleer理论结果相比有明显的改进。     

铕掺杂氧化钇的密度泛函第一性原理研究

基于第一性原理密度泛函,开展了氧化钇(Y_2O_3)的晶体结构和电子性质的计算研究,对比实验结果验证了计算方法的可行性.通过超元胞模型的密度泛函计算,探究了氧化钇主要本征点缺陷和不同格点阳离子铕(Eu)取代掺杂的形成能.结果表明,富氧条件有利于Eu杂质原子掺入氧化钇晶格,低费米能条件下,Eu原子易于取代周围6个O原子具有中心反演对称性的钇原子;在高费米能条件下,杂质原子对两种格点钇原子取代几率相等.本研究对于提升Eu掺杂氧化钇的发光效率具有一定的指导意义.     

向列相液晶自由能密度的拓扑结构

通过对经典向列相液晶自由能密度表达式的深入分析, 添加了一项代表液晶缺陷自由能的表面项. 利用$\phi $映射方法和拓扑流理论研究了集中在缺陷处的自由能密度的 表达式. 结果显示, 缺陷自身的自由能密度是以$\frac{1}{2}k\pi $为单位拓扑量子化的, 且拓扑量子数由Hopf指数和Brouwer度决定. 进一步给出了一些不同向错强度下缺陷附近的液晶分子的分布构形.     

Ru：LiNbO3晶体电子结构和光学性质的第一性原理研究

对Ru：LiNbO3晶体基态的几何结构、电子结构和光学特性等进行了系统的研究．基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,对Ru：LiNbO2基态平衡时的几何参量、内部坐标进行了优化计算,且计算出能带结构和态密度分布,并分析了不同原子对能带结构的影响．对光学性质进行计算,得出Ru：LiNbO3的介电函数以及吸收谱,理论结果与实验符合得很好．本研究为向LiNbO3晶体中掺Ru和进行含Ru的双掺杂提供了理论依据．     

Cu/N共掺杂ZnS电子结构和光学性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了本征ZnS、N单掺杂、Cu-N共掺杂与Cu-2N共掺杂ZnS晶体的能带结构、电子态密度与光学性质.结果表明,Cu/N共掺杂体系降低了体系的带隙,增加了其光催化活性.对于Cu-2N掺杂,分析其态密度,发现共掺杂体系的总态密度在费米能级附近更加弥散,更多的态密度穿越费米能级,使共掺杂更容易获得p-型ZnS,同时费米能级附近的杂质态降低了跃迁能,使得共掺杂体系能有效提高其在可见光区的吸收系数.     

Reduction in the surface energy of liquid interfaces at short length scales

Liquid-vapour interfaces, particularly those involving water, are common in both natural and artificial environments. They were first described as regions of continuous variation of density, caused by density fluctuations within the bulk phases. In contrast, the more recent capillary-wave models assumes a step-like local density profile across the liquid-vapour interface, whose width is the result of the propagation of thermally excited capillary waves. The model has been validated for length scales of tenths of micrometres and larger, but the structure of liquid surfaces on submicrometre length scales--where the capillary theory is expected to break down--remains poorly understood. Here we report grazing-incidence X-ray scattering experiments that allow for a complete determination of the free surface structure and surface energy for water and a range of organic liquids. We observe a large decrease of up to 75% in the surface energy of submicrometre waves that cannot be explained by capillary theory, but is in accord with the effects arising from the non-locality of attractive intermolecule interactions as predicted by a recent density functional theory. Our data, and the results of comparable measurements on liquid solutions, metallic alloys, surfactants, lipids and wetting films should thus provide a stringent test for any new theories that attempt to describe the structure of liquid interfaces with nanometre-scale resolution.     

球状蛋白质中氨基酸残基的一种疏水性标度

文章利用蛋白质可及性，建立了一种新的氨基酸流水性标度，得出了氨基酸残基因折叠所埋藏的平均可及面积与其Ｎｏｚａｋｉ－Ｔａｎｆｏｔｄ自由能变化ΔＧρ相关，残基可及性分数是疏水性的一种本征量度的结论，并分析讨论了有关问题．