CH_3SS自由基的低能电子态研究

通过系统的使用完全活化空间自洽场(CASSCF)和多组态二阶微扰理论(CASPT2)方法结合ANORCC基组对CH_3SS自由基的低能电子态进行理论研究.对于CH_3SS的基态X2A″的研究,计算S—S的伸缩模式与实验报告相一致.垂直激发能的计算结果显示,CH_3SS自由基在1.176 e V和3.422 e V两处存在比较强的激发,分别对应着X~2A″→1~2A'和X~2A″→2~2A″电荷跃迁.     

CCCF自由基的低能电子态的从头算研究

本文通过系统的使用完全活化空间自洽场(CASSCF)和多组态二阶微扰理论(CASPT2)方法配合augcc-p VTZ基组研究了CCCF自由基及其阴阳离子的低能电子态.计算结果显示,CCCF自由基的基态X2A'的转动常数B=4 500.5 MHz,这与实验值的4 555.804 3 MHz吻合良好.垂直激发过程中,最大振子强度出现在2.893e V和4.180 e V的位置,对应的激发属性分别为X2A'→32A″和X2A'→52A'.另外分析得到CCCF自由基的基态电子态X2A'呈现弯曲结构,且其未成对的单电子出现在C3原子上,而其对应的激发态电子态12A″(12Π)则呈现线性结构,并且其对应的未成对单电子出现在C1原子上.     

SeH和Se~2H分子基态(X~2∏)及SeH~-离子基态(X~1∑)的结构与势能函数

根据群论及原子分子反应静力学原理,推导了SeH(Se2H)分子基态(X2∏)与SeH-离子基态(X1∑)的电子态及相应的离解极限.采用量子力学从头算方法,运用二次组态相互作用QCISD(T)和电子相关单双耦合簇CCSD(T)方法及6-311++G(3df,3pd)基组,标准的Mur-rell-Sorbie函数及修正的Murrell-Sorbie+c6函数,对SeH(Se2H)分子基态(X2Π)与SeH-离子基态(X1∑)的平衡结构和谐振频率进行了几何优化计算.由作者导出的相应光谱数据(ωe,ωeχe,Be,eα)与实验光谱数据吻合很好.表明SeH(Se2H)分子基态(X2∏)与SeH-离子基态(X1∑)的势能函数可用修正的Murrell-Sorbie+c6函数予以表示.     

SeH和Se2H分子基态(X2Ⅱ)及SeH-离子基态(X1∑)的结构与势能函数

根据群论及原子分子反应静力学原理,推导了SeH(Se2H)分子基态(X2Ⅱ)与SeH-离子基态(X1∑)的电子态及相应的离解极限.采用量子力学从头算方法,运用二次组态相互作用QCISD(T)和电子相关单双耦合簇CCSD(T)方法及6-311++G(3df,3pd)基组,标准的Murrell-Sorbie函数及修正的Murrell-Sorbie+c6函数,对SeH(Se2H)分子基态(X2Ⅱ)与SeH-离子基态(X1∑)的平衡结构和谐振频率进行了几何优化计算.由作者导出的相应光谱数据(ωe,ωeχe,Be,αe)与实验光谱数据吻合很好.表明SeH(Se2H)分子基态(X2Ⅱ)与SeH-离子基态(X1∑)的势能函数可用修正的Murrell-Sorbie+c6函数予以表示.     

直流脉冲放电产生SO分子束:A'3Δ→X3Σ-跃迁

采用直流脉冲高压对SO2/He(配比1:99,总压强3.0×105Pa)混合气体放电产生SO超声分子束,SO自由基由彭宁电离其前体SO2再解离而形成.发射光谱中350～500nm波长范围的电子振动谱标识为SO(A'3Δ→X3Σ-)跃迁,通过对实验谱线拟合,获得了该跃迁的带源v00=29524(8)cm-1,SO(A'3Δ)的光谱常数ω'e=742(6)cm-1, ω'ex'e=5.9(2.0)cm-1,以及基电子态的光谱常数ω"e=1165(5)cm-1, ω"ex"e=6.4(0.5)cm-1.     

MgH分子X2∑+,A2Ⅱ电子态的势能函数

利用QCISD(T)、SAC-CI方法,使用cc-PVQZ,aug-cc-PVTZ,6-311 g及6-311 G( 3df, 2pd)基组, 对MgH分子的基态X2∑ 、第一简并激发态A2Ⅱ平衡结构进行优化计算.通过对四个基组计算结果进行比较,得出6-311 G(3df,2pd)基组为最优基组.使用6-311 G(3df,2pd)基组和QCISD(T )方法对基态X2∑ ,SAC-CI 的GSUM(group sum of operators)方法对激发态A2Ⅱ进行单点能扫描计算,然后采用Murrell-Sorbie函数及修正的Murrell-Sorbie c6函数进行拟合,得到了相应电子态的势能函数和对应的光谱常数.计算结果表明,用修正的Murrell-Sorbie c6函数计算所得的MgH基态和第一简并激发态光谱常数(ωe,ω eχe,Be,αe)与实验数据吻合很好.表明修正后的Murrell-Sorbie c6函数能更为精确地描述MgH分子基态和第一激发态的势能函数.     

11B16O分子基态(X2∑+)从头算研究

利用密度泛函理论TPSSH泛函和aug-cc-pv5z基组对~(11)B~(16)O分子基态(X~2Σ~+)的几何结构进行了优化计算,得到了~(11)B~(16)O分子基态(X~2Σ~+)的平衡核间距R_e,谐振频率w_e,非谐振频率w_eχ_e,刚性转动因子Be,非刚性转动因子αe和离解能De等光谱常数,其值分别为:R_e=0. 120 58 nm,w_e=1 913. 060 1 cm~(-1),w_eχ_e=11. 778 0 cm~(-1),B_e=1. 778 0 cm~(-1),α_e=0. 015 69 cm~(-1),D_e=8. 248 8 e V。在0. 06～0. 36 nm的核间距内对~(11)B~(16)O分子基态(X~2Σ~+)进行单点能扫描,同时利用最小二乘法将扫描的结果拟合成了解析势能函数,以得到的解析势能函数为依据,通过求解双原子分子核运动的径向Schr?dinger方程,得到了J=0时,~(11)B~(16)O分子基态(X~2Σ~+)的45个全部振动态,并求出每一个振动态的振动能级及相应各振动态的6个离心畸变常数(D_υ,H_υ,L_υ,M_υ,N_υ和O_υ)。     

CH3N和CH2NH分子结构与分子光谱

在B3LYP/6-311 G**理论水平上对CH3N和CH2NH的分子结构和分子光谱进行理论研究,得到CH3N基态具有C3v对称性,电子态为3A1;CH2NH分子基态具有Cs对称性,电子态为1A′,3A″、5A″和5B2态为激发态,稳定性依次降低.同时得到基态振动光谱与拉曼光谱.     

SeNn(n=0,+1,+2,-1)基态及SeN低激发态a(4ⅡI)、A 2Ⅱ势能函数与稳定性研究

采用6-311 G**基组、B3LYP方法对SeN＜n(n=0, 1, 2,--1)分子离子基态进行了结构优化和频率计算,用TDB3LYP/6--311 G"含时方法对SeN分子低激发态a(4Ⅱi)、A 2Ⅱ进行了计算,得到SeNn(n=0, 1, 2,--1)分子离子基态和SeN分子激发态a(4Ⅱi)、A 2Ⅱ的平衡几何结构、电子状态、谐振频率、偶极矩、离解能De等相关性质,并在计算出来的一系列单点势能基础上,用正规方程组拟合Murrell-Sorbie(M-S)势能函数,得到相应态的解析势能函数,由此计算对应的光谱参数(Be、αe、ωe、和ωeXe)和力学性质.理论计算值与相关文献值吻合较好,说明用B3LYP(TDB3LYP)/6-311 G**方法计算SeNn(n=0, 1, 2,-1)分子离子基态和SeN分子激发态微观结构性质是可行的.计算结果表明Se Nn(n=0, 1, 2,-1)分子离子基态是可稳定存在的,其稳定性次序为SeN-SeNSeN SeN2 .     

甲醛自由基及其离子的稳定性

用密度泛函理论B3LYP方法和6-311＋＋G＊＊基函数计算研究甲醛自由基及其离子基态与低激发态的结构与稳定性.结果表明,甲醛自由基双重态和四重态的线性结构不稳定,稳定存在角形CS结构,基态为HCO角形结构,电子态为2A′甲醛自由基离子基态为HCO＋线性结构,电子态为1Σ.     

CH_3(CH_2)_nX的气相标准生成焓与结构因子n·(1±1/(4n))~2的线性关系

本文研究了影响 CH_3-(-CH_2-)_nX(x=-H、-OH、-SH、-Cl、-Br)的气相标准生成焓的各种因素.提出了一个计算通式:Δ_fH_m~8[CH_3(?)CH_2(?)_nX,g]=A+B·n(1±1/(4n))~2.通过50个化合物的计算,与实验值完全吻合,并预示了60个化合物的气相标准生成焓.     

NA48和NA62实验在π~0衰变中寻找暗光子（英文）

2003到2004年间,CERN的NA48/2实验收集了1.69×107个完全重建的π0-→γe+e事例,动量范围在mee10 Me V/c2,本底污染可忽略.该样本通过分析衰变链π0→γA',A'→e+e-来寻找暗光子.然而并没有观测到信号,本文给出暗光子质量mA'和混合参数2的排除限.     

SeH和Se2H分子基态（X2∏）及SeH-离子基态（X1∑）的结构与势能函数

根据群论及原子分子反应静力学原理，推导了SeH(Se2H)分子基态（X2∏）与SeH-离子基态（X1∑）的电子态及相应的离解极限.采用量子力学从头算方法，运用二次组态相互作用QCISD（T）和电子相关单双耦合簇CCSD（T）方法及6311++G(3df,3pd)基组，标准的MurrellSorbie函数及修正的MurrellSorbie+c6函数，对SeH(Se2H)分子基态（X2Π）与SeH-离子基态（X1∑）的平衡结构和谐振频率进行了几何优化计算.由作者导出的相应光谱数据（ωe,ωeχe,     

BCl分子激发态A~1Π、a~3Π_1的势能函数与垂直激发能

为了弄清BCl在金属蚀刻中的机理,了解BCl分子激发态势能函数和稳定性的基本信息是必要的.运用群论及原子分子反应静力学方法,推导出了BCl分子低激发态A1Π、a3Π1的电子态及相应的离解极限;使用SAC/SAC—CI方法,6-311 g(d)**基组对BCl分子低激发态A1Π、a3Π1的平衡结构和谐振频率进行了几何优化计算,并对BCl分子低激发态A1Π、a3Π1进行了单点能扫描计算,用正规方程组拟合Murrell—Sorbie函数,得到相应电子态的势能函数解析式,利用得到的势能函数计算了相对应的力常数(f2、f3、f4)和光谱数据(Be、αe、ωe、ωeχe),数据值分别为:基态BCI(X1Σ )的Re=0.1867 nm,De=1.4855 eV,Be=0.6228 cm-1,αe=0.0060 cm-1,ωe=810.2001 cm-1,ωeχe=4.981 cm-1;激发态BCI(a3Π1)的Re=0.1726 cm,De=6.1151 eV,Be=0.6843 cm-1,αe=0.0039 cm-1,ωe=897.8493 cm-1,ωeχe=5.2800 cm-1;激发态BCI(A1Π)的Re=0.1722 nm,De=7.1515 eV,Be=0.6799cm-1,αe=0.0085 cm-1,ωe=784.5359 cm-1,ωeχe=12.88 cm-1.结果与文献数据相符合;在基态的平衡位置处,计算了从基态到A1Π、a3Π1态的垂直激发能,其值分别为7.6291 eV,10.1023 eV.     

碱土金属硫醇MSH（M=Mg，Ca，Sr）的电子激发态的理论研究

用DFT,CCSD(T)和CASPT2方法对碱土金属硫醇MSH(M=Mg,Ca,Sr)进行了理论研究,得到了它们的平衡几何构型、振动频率和垂直激发能.研究表明MSH的基态几何构型都是弯曲结构,理论计算得到的几何参数和转动常数与实验值相吻合.理论预测得到的CaSH的22A'←X2A',12A″←X2A'和32A'←X2A'跃迁的激发能分别为2.00、2.06和2.33 eV,SrSH的22A'←X2A' ,32A'←X2A'和12A″←X2A'跃迁的激发能分别为1.76、1.84和1.85 eV,与观察值符合得非常好.     

CH_2=C(CH_3)COOCH_3+O_3反应机理及主通道速率常数的理论研究

采用CBS-QB3方法构建了CH_2=C(CH_3)COOCH_3+O_3反应体系的势能剖面,并对其反应机理及速率常数进行了研究.计算表明,标题反应首先经过渡态TSa生成一个稳定的五元环臭氧化物中间体IMa,然后中间体IMa按不同O-O键的断裂方式发生五元环裂解反应,分别生成产物P1(CH_2OO+CH_3OC(O)C(CH_3)O)和P2(CH_2O+CH_3OC(O)C(CH_3)OO).利用经典过渡态理论(TST)并结合Wigner矫正模型计算了200~1200 K范围内标题反应的速率常数K~(TST/W).结果表明,294 K时,CH_2=C(CH_3)COOCH_3+O_3反应速率常数为4.76×10~(-18)cm~3·molecule~(-1)·s~(-1),与Bernard等对类似反应所测的实验值十分吻合.     

OCS分子基态(X3A')的势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了OCS分子的电子态及其离解极限,采用B3P86方法,在CC-PVTZ水平上,优化出OCS基态分子稳定构型为三重态的Cs构型,其平衡核间距RC-S=0.1768 nm、RC-O=0.1179 nm、∠OCS=122.9°,能量为-512.0405a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率ν(A')=354.5cm-1,弯曲振动频率ν(A')=633.5 cm-1和反对称伸缩振动频率ν(A')=1792.8 cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态OCS分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了OCS(Cs)平衡结构.     

稳定能与更变能的对比

为了描述分子结构对其力能性质的影响,近三十年内提出了稳定能E_s~([1])、共振能E_(r e)~([2])、超稳定能E_(e s)~([3])、自由基改组能E_r~([4])等四种概念。以烯丙基自由基CH_2 CH CH_2为例、它们分别为E_s(CH_2 CHCH_2)=D(C_2H_5-H)-D(CH_2 CHCH_2-H),(1) E_(r e)(CH_2 CHCH_2)=D(CH_3-H)-D(CH_2 CHCH_2-H),(2)     

CF自由基基态的结构与解析势能函数

利用分子反应静力学原理,导出CF自由基分子基态X2∏的合理离解极限;使用CCSD(T)和QCISD(T)方法及cc-pVTZ、aug-cc-pVTZ、D95V(d,p)、6-311G(d)、6-311+G(3df,3pd)基组,对CF自由基基态的平衡核间距、谐振频率和离解能进行了优化计算.用优选出的方法和基组对CF自由基基态进行单点能扫描,并用正规方程组拟合出了M-S函数.由拟合出的解析势能函数计算出的光谱常数与实验值符合得相当好.     

SAC-CI方法对H_2Se和H_2Te电离态的理论计算

采用对称匹配组态相互作用(SAC-C I)方法研究了H2Se和H2Te的电离态,结合H2Se+和H2Te+对这些电离态进行了指认.计算和指认结果表明,H2Se和H2Te分子的外层分子轨道是量子数n不同的相同分子轨道a1,b2,a1,b1;单极子强度较大而能量较低的电离态12B1,12A1,12B2,22A1为H2Se+和H2Te+的电子基态和激发态,能量较高的电离态为H2Se+和H2Te+的高激发态;在电子的跃迁和电离过程中,能量较低的四个电离态的形成主要是单电子过程,而能量较高的电离态其形成过程主要是两电子过程.其中许多能量较高的电离态的形成具有2h1p的特征.计算结果与实验数据比较表明,SAC-C I理论值与实验值吻合很好.