原子光谱项及其推求

在多电子原子中,电子之间存在着静电。轨道、自族间等多种相互作用,因此,原子的整体状态并不是各个单电子状态的简单加和,可以看作是由角动量的耦合作用所决定的。原子光谱项就是讨论原子光谱反映出来的原子状态问题。IL—S铝合［‘］将各电子的轨道角动量和自旋角动量先分别耦合成一个总轨道角动量L和一个总自旋角动量S,然后L与S再耦合成原子的』总角动量J,这种耦合方式称为L——S耦合。实际证明,这种耦合方式适用于原子序数Z＜40的原子。1．1总轨道角动量LL一总轨道角动量量子数,对于两电子原子,L的取值满足下列规则：L：1…     

帕邢-巴克效应的简单处理

在强磁场中的单电子（价电子）原子，忽略电子的自旋一轨道相互作用，电子的自旋、轨道矢量分别绕外磁场作拉摩尔旋进而使能级分裂，从而讨论原子光谱的分裂并推出光谱分裂后的频率公式。     

协变的分波分析

本文討論低自旋情况下的两粒子相互作用的协变的分波分析問題。引入了协变的角动量算符和相对論不变的角量子数,利用协变的軌道角动量算符与四維相对动量算符的对易关系,唯一地定出了协变的軌道角动量算符在四維相对动量表象中的表示式和它的本征函数。在自旋1/2的粒子和光子的情况下,利用狄拉克方程和麦克斯威方程,定义了作为协变的总角动量組成部分的自旋算符,并求出了它們与协变的軌道角动量算符的耦合。对自旋0,1/2的粒子的散射和光致产生过程,作出了协变的分波分析,用四維不变量表出了不变振幅。通常的角量子数和质心系中散射角的余弦,現今換成了相对論不变的角量子数和始、末态中的四維相对动量(单位四維矢量)的标量积。非协变分波分析中质心系中的能量的作用,由四維总动量的模来代替。我們的結果消除了在利用分波分析研究散射过程时的角动量公式体系不便保持相对論不变形式的困难。     

"屏蔽库仑场中的电子"体系对称性的讨论

通过不考虑自旋轨道耦合的"屏蔽库仑场中的电子"体系的能级在自旋轨道耦合作用下分裂的例子,对不考虑自旋轨道耦合的"屏蔽库仑场中的电子"体系具有SO3对称性提出质疑,并运用对称性理论推证应具于高于SO3的对称性.     

洪特规则与电子配对

“洪特规则”和“电子配对”是两个不同的概念,而且是研究原子结构和分子结构问题中的两个重要概念。但是,由于它们常在同一问题或同一场合同时出现,所以往往被一些作者引出相互混淆甚至是错误的结果。因此,正确理解“洪特规则”和“电子配对”的含义,对学习原子结构和分子结构问题是很有帮助的。洪特规则是能量最低原理的必然结果Hund 规则最初是从大量光谱实验中总结出来的,因此不少书刊直接用光谱语言来叙述它。但其通俗表述是:在角量子数l 相同的轨道(又称等价轨道)上排布的电子,应尽可能分占不同的轨道且自旋平行。这样的排布可使体系的能量降低,因此可以说洪特规则是能量最低原理的补充和必然结果。要理解这个问题必须弄清这样两个问题:     

塞曼效应实验的一个应用

由塞曼效应实验结果去确定原子的总角动量量子数J值和朗德因子g值,近而去确定原子总轨道角动量量子数L和总自旋量子数S的数值.此方法的运用,对知识巩固和加深的同时,训练学生由实验结果得到理论结论,实现物理学理论指导实践、实践反作用理论的宗旨.这无疑对增强学生的创新能力有巨大的帮助.     

基于复变函数的量子化分析

根据元素具有周期性的原理,在复变函数中构造了一个具有周期结构的幂函数和对数函数,给出了电子的主量子数n,角量子数l,磁量子数m和自旋量子数ms,以及它们之间的关系.修正了旧量子论中的量子化规则,使结论与实验结果和量子力学相一致.在不引入磁荷的前提下,给出了磁通量子化规则,建立了磁通量子化与主量子数n、角量子数l、磁量子数m和自旋量子数ms的关系.     

非中心力矩阵元的公式(三)

本文给出了用广义 Talmi 系数计算的壳层模型同科粒子的两体非中心力矩阵元的公式。同时,我们用 Hamad-Johnston 势和 Yale 势中的二次自旋轨道相互作用项定量计算了 f_(?)壳层原子核的两体矩阵元。结果表明,矩阵元的大小和二次自旋轨道相互作用势的径向部分有很大关系,一般比库仑力大。因此,二次自旋轨道相互作用对能谱的影响不能忽视。     

有Rashba自旋-轨道相互作用的一维介观环哈密顿量的离散化

有Rashba自旋-轨道相互作用的一维环上．将运动电子的哈密顿量离散化。在正常区域,用没有争议的定义来计算持续的自旋流．将计算持续自旋流的公式也进行离散化。用离散化的近似方法也可以计算介观环中的持续自旋流。     

自旋多重度对铬分子结构的影响(英文)

用Gaussian 03中两种不同的杂化密度泛函方法分别优化了铬分子在多种自旋多重度下的分子结构,并计算了相应分子结构的总能量、平衡键长和谐振频率,确定了铬分子的基态结构。考虑自旋多重度后,铬分子的基态结构为11重态。计算结果表明自旋极化存在于铬分子当中,自旋多重度对铬分子结构的影响非常明显,特别是谐振频率。自然成键轨道分析表明有10个自旋平行电子存在于铬分子并占据3d轨道,这与铬分子的基态为11重态相一致。     

等价电子的原子光谱项推导法

文章介绍根据原子最外层等价电子在轨道中各种典型的微观排布,依次检出原子的轨道角量子数L=(sum from m_i)M_(ax)和自旋量子数S=(sum from m_(si))M_(ax),再根据L与S的数值,应用量子力学耦合规则,写出相应的原子光谱项~(2_s+1)L,并通过计算说明每个光谱项所包含的电子排布微观状态数。     

金属小粒子超导电性的尺寸效应及其形成机制

利用推广的BCS平均场理论, 考虑随机矩阵理论所给予的能级统计和关联, 推导得出了适合奇偶两种电子数宇称的统一公式, 将公式用到3个Gauss系综的计算结果表明, 对于总自旋为零的Gauss正交系综(GOE)和Gauss幺正系综(GUE)中的金属小粒子, 可以从理论上再现金属小粒子随其尺寸变小, 所出现的超导电性先增强后衰减到零连续变化的实验现象, 而对Gauss辛系综(GSE)中的金属小粒子, 只有超导电性逐步衰减到零的现象. 经分析发现, 金属小粒子的超导增强现象来自于电子配对、轨道自旋耦合强度与外磁场强度的平衡, 而后者只有在计算中考虑系综的能谱统计特征才能体现.     

量子点体系中自旋过滤、自旋流产生和自旋注入

自旋电子学是一门新兴的交叉学科,其中心主题就是对固体电子系统中电子的自旋自由度进行有效地操作和控制.量子点体系中的自旋效应近期受到了理论和实验较多的关注.本文着重介绍了自旋轨道耦合效应对量子点体系输运性质的影响,探讨了怎样利用自旋轨道耦合效应来实现对自旋的有效过滤和纯自旋流产生.基于四铁磁端双量子点体系中电子的交换相互作用机制,指出了一种可以显著提高从铁磁金属到半导体量子点自旋注入效率的新方法.     

Ti^19＋离子的能量和量子亏损

利用全实加关联（FCPC）方法计算了类锂Ti^19＋离子的激发态1s2nl（l=d,f,n≤9）的非相对论的电离能;将相对论效应（电子动能的相对论修正,Darwin项,电子-电子接触项以及轨道-轨道相互作用）和质量极化效应作为微扰,计算了它们对体系能量的修正;利用有效核电荷方法计算了电子的量子电动力学（QED）效应对电离势和激发能的贡献。在用FCPC方法得到的Ti^19＋离子的激发态能量的基础上,以单通道量子亏损理论（QDT）为依据,计算了这两个Rydberg系列的量子数亏损;将得到的量子数亏损作为输入,根据Rydberg公式又实现了对任意高激发态的能量的理论预言。     

鍵函數

一、引言现时应用量子力学研究分子结构的两个最常用的方法是电子配对法和分子轨道法。电子配对法过高地估计了电子的相斥性,而分子轨道法则过低地估计了电子的相斥性。Lennard-Jones曾经分析了分子轨道法单个行列式波函数,这种波函数虽然注意了相同自旋的电子的作用,但是没有注意不同自旋的电子的作用,而且相同自旋的电子的作用实际是由于考虑包里不相容原理得到的。他建议用两个电子的波函数φ_(nn)(xuxj)而不像分子轨道理论用单个电子的波函数。自化学的双电     

锕系元素基态与激发态性质的量子拓扑化学

在基态原子价壳层电子隐核图的基础上,将拓扑理论和量子化学方法相结合,引入价电子的主量子数、角量子数、自旋磁量子数以及价电子的轨道能量等结构参数,得到一个新的量子拓扑指数Ym.利用线性回归方法分别建立了锕系元素16种基态与激发态性质的定量结构-性质关系（QSPR）模型,采用留一法和Jackknife检验相结合的方法,对定量结构-性质相关模型的稳定性和预测能力进行检验.研究结果表明,用新的量子拓扑指数Ym能较好地表征锕系元素的分子结构信息,且所建模型具有良好的稳定性和预测能力.     

团簇Ni4P的催化性质和磁性

以团簇Ni4P作为二元体系Ni-P非晶态合金的局域结构,采用密度泛函理论,在B3LYP/Lanl2dz水平下分别对不同重态下的构型进行优化计算,从HOMO、LUMO轨道贡献、各轨道未成对电子数、磁矩和自旋态密度角度分析发现:Ni、P原子对轨道贡献率受空间结构的影响,但受自旋多重度的影响极小;Ni原子是前线轨道的主要贡献者,P原子对其贡献亦不可忽略,说明催化活性是以Ni原子为主,P原子为辅所提供,且Ni原子最可能为团簇Ni4P的催化活性位点;构型1(4)～2(2)的磁性由d轨道上的自旋向上的α电子贡献,且四重态贡献较二重态更为显著,构型3(4)～3(2)的磁性主要由p轨道贡献;构型1(4)的磁矩分布范围最大,构型2(4)的磁矩分布次之;电子自旋具有不确定性,导致其α、β电子发生部分偏转.     

量子点环Aharonov-Bohm干涉器中的电子自旋极化输运

采用非平衡态格林函数方法,研究了四量子点环嵌入AB干涉器中,由局域Rashba自旋轨道耦合诱导的电子自旋极化输运。在体系处于平衡态的情况下,当电子从"源"电极经量子点区到"漏"电极时,通过调节穿过AB干涉器的磁通和量子点上的局域Rashba自旋轨道耦合强度,输运电子的两种自旋态出现了完全极化现象。同时,量子点内的库仑相互作用对体系的自旋输运性质有重要影响。     

有Dresselhaus和Rashba自旋轨道耦合的一维波导中自旋态和本征值的研究

理论研究存在不同门电压产生的Rashba自旋轨道耦合以及由结构中心反演不对称引起的Dresselhaus自旋轨道耦舍下一维波导中的电子自旋态,求出相应的本征值。并研究了不同形式的自旋轨道耦合在对电子输运的影响。研究结果表明,不同自旋轨道耦合将对电子的自旋态及自旋输运产生显著的影响。     

气相中TiO催化CO_2加氢的两态反应密度泛函理论研究

为了说明两态反应会影响甚至决定整个反应的反应速率或选择性,运用密度泛函(DFT)B3lyp/6-311+G(3df,2p)方法,对TiO催化CO2加氢生成甲酸反应的单、三重态各个驻点结构进行优化.发现在两个自旋态势能面之间有四处能量交叉点(CPs),由此找出最低能量交叉点(MECP),根据交叉点的构型计算自旋-轨道耦合(SOC)常数,用Landau-Zener非绝热跃迁公式计算出MECP处的跃迁几率,发现四处最低能量交叉点都具有较强的自旋-轨道耦合作用和较高的跃迁几率,且四个最低能量交叉点处电子的自旋翻转均发生在Ti原子不同的d轨道之间,确定了最低能量反应路径.用能量跨度模型计算了在298K下TiO的转化频率(TOF)及整个过程的控制度(XTOF),同时确定了整个反应过程中的决速态.