外场下SnO分子结构和特性研究

对Ｓｎ原子采用ＳＤＢ-ｃｃ-ｐＶＴＺ基组,Ｏ原子采用 ６-３１１＋＋Ｇ基组,利用密度泛函中的 Ｂ３Ｐ８６方法对 ＳｎＯ分子的基态结构进行了优化计算,并研究了外场对 ＳｎＯ基态分子的键长、总能、电荷布居分布、能级分布、电偶极矩、谐振频率和红外谱强度的影响。并利用杂化密度泛函理论（ＣＩＳ ＤＦＴ）方法研究了外电场对 ＳｎＯ分子由基态到前 ６个单重激发态跃迁规律的影响。结果表明,在所加电场范围内,随着正向电场 Ｆ的逐渐增大,基态分子的键长 Ｒｅ先减小后增大,在 Ｆ＝００４ａ．ｕ．时取得最小值 ０１７９６ｎｍ;总能先增大后减小,其在 Ｆ＝００３ａ．ｕ．时取得最大值 －２１４４８３９６ｅＶ;电偶极矩则先减小后增大,在 Ｆ＝００３ａ．ｕ．时取得最小值 ０２１２４Ｄｅｂｙｅ;ＳｎＯ基态分子的最高已占据轨道（ＨＯＭＯ）能量 ＥＨ和谐振频率逐渐增大;红外光谱强度、分子的最低未占空轨道（ＬＵＭＯ）能量ＥＬ和能隙 Ｅｇ则逐渐减小。外电场的大小与方向对跃迁电偶极矩、跃迁波长、激发能和振子强度均有很大影响。     

外电场作用下MgH分子性质及光谱特性

采用不同方法和基组,对MgH分子的基态结构进行优化计算,将计算结果与实验值进行比较,最终选取MP2方法和6-311++G(2d,2p)基组,获得不同强度外电场对MgH分子基态键长、电荷布局、能量、偶极矩、最高占据轨道(HOMO)能级和最低空轨道(LUMO)能级及能隙(Eg)、振动频率和红外光谱强度等物理性质的影响.结果表明,MgH分子性质及光谱对外电场的大小和方向有明显依赖关系.随着正向外电场的增大,分子键长逐渐减小; Mg原子和H原子周围电荷布居数减小;总能量先升高后降低,在F=0.01a. u.时能量达到最大为-5 446.275 1 e V,偶极距先减小后又增大,HOMO能减小,LUMO能和能隙先增后减,谐振频率出现红移而强度减弱,其结果对研究双原子分子的光谱特性具有重要意义.     

外场下四氟乙烯的激发特性研究

采用密度泛函B3PLP方法在6-311++G(2d,2p)基组上优化了不同外电场作用下四氟乙烯分子的基态几何结构、电偶极矩和分子的总能量,然后利用杂化CIS-DFT方法(CIS-B3PLP)在相同基组下探讨了无电场时四氟乙烯分子前6个激发态的激发能、波长和振子强度和外电场对四氟乙烯分子激发态的影响规律.结果表明,分子的几何构型与外电场大小有着较强的依赖关系.随着外电场的增大,分子总能量逐渐减小,电偶极矩μ逐渐增大,激发能随电场增加快速减小,表明在外电场作用下,四氟乙烯分子易于激发和离解,激发态波长随电场的增大而不断增大,且其电子跃迁光谱涵盖紫外区到可见光区.     

外电场中OH分子的激发与势能函数

本文采用MPW1PW91/Aug-cc-pvtz方法和基组,优化了OH自由基分子在不同电场强度下的几何结构,并对该分子的能量,振动频率,偶极矩,红外光谱与电子激发,势能函数等进行了计算.计算结果显示:能量随着外电场的增加出现减小趋势,频率则是先增大后减小,偶极矩一直增加;电场从-0.02a.u.数值增大致-0.05a.u.与0.00a.u.增大到0.05a.u.,红外光谱发生红移,在0.00a.u.到-0.02a.u.红外谱发生蓝移;无电场时激发波长均处于紫外区域,激发态中未见有能量简并现象出现;有电场时,振子强度受电场影响很大,一些禁阻跃迁的谱线被激发出来,且电场对UV-Vis吸收光谱影响甚大;进行单点势能函数Morse势函数拟合,拟合得到的势参数与实验值、文献值基本符合.电场导致OH分子的势能深度逐渐减小,降低了OH解离能.     

强外电场作用下 AlF 分子的结构和激发特性

在沿 Al-F 连线方向的不同外电场（0 ~ 2. 571 125 × 1010V/m）下,采用密度泛函（DFT）方法中的 LSDA 在B3LYP /3 21G 基组水平上,优化得到氟化铝（AlF）分子的基态结构参数、电荷分布、电偶极矩、最高占据轨道（HOMO）能量、最低空轨道（LUMO）能量、能隙和费米能级。在同样的外电场作用下,采用杂化 CIS-DFT 方法（CIS-LSDA）,使用相同的基组,研究 AlF 分子的激发能和振子强度。结果表明：随着外电场的增大,AlF 分子总能量先增大后减小,电偶极矩先减小后增大,基态键长呈现先减小后增加、再不断减小的变化;电场使振子强度有的增大有的减小,影响比较复杂,说明外电场影响了电子的跃迁光谱强度。     

GaAs在外电场作用下的分子特性研究

用密度泛函B3LYP方法在6-311++g(3df,3pd)基组水平下对GaAs在不同强度外电场(-0.003～0.003 a.u.)下分子基态的稳定电子结构进行计算,研究了外电场对GaAs分子基态总能量、键长、偶极矩、能级分布、能隙、电荷分布、红外光谱及势能曲线的影响.结果表明,随着Ga→As方向外电场的增加,分子键长、偶极矩增大,原子电荷也递增,能隙、谐振频率及其红外强度递减,总能量降低;在外电场作用下,GaAs基态分子势能曲线也发生变化,离解能随之变化.     

外电场下一氯代甲烷的激发与光谱性质

采用密度泛函B3LYP方法在6-31G(d)基组水平上,优化不同外电场下CH3Cl分子的基态稳定构型、电偶极矩和分子的总能量,并分析CH3Cl分子从HOMO-2到LUMO+2轨道的能量变化,利用杂化CIS-DFT方法在同样的基组下计算外电场下CH3Cl分子的前9个激发态的激发能、波长和振子强度.结果表明,在没有外电场的条件下,CH3Cl分子从基态跃迁到前9个激发态的激发能是不断增大的,在有外电场的作用下,总能量随外电场的增加呈没有规律的变化,偶极矩随外电场的增加先减小后增大,其前线轨道的能量随外电场的增加变化不明显.另外,外电场对CH3Cl分子的激发波长也产生一定影响.     

氟利昂F-22在外电场下的物理特性

利用密度泛函理论,在LSDA/6-31G+(d,p)基组水平上,研究外电场作用下CHF₂Cl分子的总能量、前线轨道、能隙、势能面和激发态等的变化情况.结果表明,y轴正向电场的增大引起分子的总能量减小、C-Cl键键长增大、电偶极矩增大、能隙减小、势能下降,电场大时分子更容易被激发,但电场增大后分子激发能减小;在外电场作用下,分子的紫外可见光谱发生红移.     

外电场下一氟代甲烷的激发与光谱性质研究

采用密度泛函B3LYP方法在6-31G(d,p)基组水平上,优化了不同外电场下CH3F分子的基态稳定构型、电偶极矩和分子的总能量,并分析了CH3F分子从HOMO-2到LUMO+2轨道的能量变化,然后利用杂化CIS-DFT方法在同样的基组下计算了外电场下CH3F分子的前9个激发态的激发能、波长和振子强度,结果表明,在没有外电场的条件下,CH3F分子只有一个激发态不能够激发,从基态跃迁到第5激发态.在有外电场的作用下,总能量随外电场的增加先增加后减少,偶极矩随外电场的增加先减小后增大,其前线轨道的能量随外电场的增加变化不明显.另外,外电场对CH3F分子的激发波长也产生了一定影响.     

PuO3分子激发态的外场效应

 采用密度泛函(DFT)方法B3LYP/Gen,在Pu为相对论有效原子实势(RECP)基组、O为6-311+G*基组水平上优化得到了分子轴方向不同电偶极场（0.005～0.005a.u）作用下,PuO3的基态电子状态为C 2v(7B-2)。在优化构型下用同样的基组采用含时密度泛函(TDDFT)方法(TD-B3LYP)研究了同样外电场条件下对PuO3的激发能和振子强度的影响。计算结果表明,激发能随电场强度增加而减小,表明在外电场作用下电子容易激发,且对电场方向的依赖呈现近似对称性,满足Grozema关系。PuO3的前5个激发态电子跃迁光谱波长为900.2～2063.3 nm,属于红外、远红外光谱,这是钚原子的奇异特征。电场对振子强度的影响仍满足跃迁选择定则。     

SrH2分子在外电场作用下基态性质及激发特性研究

采用密度泛函理论，以DGDZVP为基组，采用wB97XD方法研究了不同外电场(0～0.05 a.u.)对SrH₂分子基态几何结构、电荷布局、偶极矩、总能量、最高占据轨道(HOMO)能级、最低空轨道(LUMO)能级及能隙(E_g)、红外和拉曼光谱及电子激发特性的影响.研究结果显示：键长和偶极矩随外电场的增大而增大，键角、总能量、HOMO能级、LUMO能级和能隙随外电场的增大而减小，Sr原子正电性随外电场的增大而减弱，H原子负电性也随外电场的增大而减弱，红外和拉曼光谱在外电场的作用下都出现了红移，其强度也发生了明显的变化，前26个激发态激发能、振子波长和振子强度都随外电场变化而发生了比较复杂的变化，说明SrH₂分子光谱和激发特性均易受外电场的影响，这对材料的光学特性研究提供理论参考.     

AIF分子外场效应的量子化学研究

选取密度泛函B3LYP方法和6—311＋＋g（d,P）基组对AlF分子在不同外电场（-0．015～0．015 a.u．）及没有外场下分子基态的稳定电子结构进行计算,研究了外电场对AlF分子基态总能量、键长、偶极矩、能隙、电荷分布及红外光谱等的影响．结果表明,随着Al→F方向外电场的增加,分子键长和偶极矩递减,原子电荷也递减,总能量升高,能隙增大,频率随Al→F方向外电场的增加而增加,其红外强度则递减;在外电场作用下,AlF基态分子势能曲线升高,离解能增大。     

非对称有限电场作用下2-甲基环己酮分子的光谱特性

采用密度泛函及含时密度泛函理论(TD-DFT)的B3P86方法,在6-311++g(2df)基组水平上计算2-甲基环己酮(CH_3—C_6H_9O)分子从基态到第1~第8个激发态的激发能、波长和振子强度,并考察非对称有限电场对CH_3—C_6H_9O分子激发态的影响规律.结果表明:CH_3—C_6H_9O分子的S2,S3,S4,S5,S8等激发态激发能随电场强度的增大呈急剧减小趋势,即外电场作用下CH_3—C_6H_9O分子易于激发和离解.     

外电场作用下α-丙氨酸手性分子的结构和电子光谱

采用密度泛函B3LYP及含时密度泛函理论(TD-DFT),在6-31+G(d,p)基组水平上,得到了不同外电场(-0.015~0.005)作用下的α-丙氨酸分子基态电偶极矩和分子总能量,并研究外电场作用对α-丙氨酸分子的激发能ΔE及振子强度f的影响规律.结果表明:分子偶极矩随电场强度的增加先减小后急剧增大;当电场强度为0时,分子总能量为-323.773 9,随着电场强度的增加,分子总能量升高,当F=0.005时达到最大值-323.771 5;激发能ΔE随电场强度的增加呈减小趋势,即电场作用下的α-丙氨酸分子易形成激发态.     

(TiO_2)_3团簇分子电致激发特性的密度泛函理论研究

采用密度泛函(DFT)B3LYP方法在6-311+G基组水平上优化得到了在分子轴方向加不同电场时(TiO2)3团簇分子的基态稳定构型、电偶极矩μ、分子的总能量等,研究了不同外电场下(TiO2)3团簇分子前9个激发态的激发能、跃迁波长等激发特性.分析发现:在有外电场的作用下,分子总能量随着外电场的增加而不断减小,偶极矩随外电场的增加而逐渐增大.其前线轨道的能量也随着外电场的增加而逐渐减小.此外,(TiO2)3团簇分子的激发能、激发波长和振子强度也受到了外电场的影响.     

环氧丙烷分子在非对称外场作用下的光谱特性

采用密度泛函理论中的B3P86方法及含时密度泛函理论(TD-DFT)方法, 在6-311++G(2-df-)基组水平上, 计算环氧丙烷分子前10个激发态的激发能、 波长和振子强度, 并研究外电场作用对环氧丙烷分子激发态的影响规律. 结果表明, 随着外电场强度的增大, 激发能急剧减小, 即外电场作用下的分子易激发和离解.     

外电场作用下水分子结构和电子光谱

采用密度泛函B3P86方法在aug-cc-pvqz基组水平上优化得到了在不同外电场(-0.06～0.05a.u.)作用下,水分子的基态电子状态、几何结构、电偶极矩和分子总能量.在优化构型下利用杂化CIS-DFT方法(CIS-B3P86)研究了同样外电场条件下对水分子的激发能和振子强度的影响.计算结果表明,基态分子几何构型与电场大小呈现强烈的依赖关系,分子偶极矩m随电场的增加而减小.分子总能量随着电场增加而降低.无论是正向还是反向外电场作用下,激发能随电场增加而减小,表明在外电场作用下,分子易于激发和离解.     

外电场作用下SiS分子结构及其特性研究

采用密度泛函B3P86/6-311++g(d,p)方法研究了在不同外电场(-0.03～0.03a.u.)作用下SiS基态分子的几何结构、能级分布、能隙、红外光谱及势能曲线等的变化规律。结果表明:随外电场(Si→S方向)的增大,SiS分子键长逐渐增大,分子振动频率和红外光谱强度逐渐减小,总能量逐渐升高,当F=-0.01a.u.时,能量达到最大,随后继续增大电场强度系统总能量开始降低;EH和EL及能隙随电场的增加逐渐增大,当F=0.02a.u.时,EH和EL及能隙均达到最大值,随着电场的继续增大,能级EH和EL及能隙逐渐减小;基态分子势能曲线对外电场方向有明显依赖关系。     

环氧丙烷分子在非对称外场作用下的光谱特性

采用密度泛函理论中的B3P86方法及含时密度泛函理论(TD-DFT)方法, 在6-311++G(2-df-)基组水平上, 计算环氧丙烷分子前10个激发态的激发能、 波长和振子强度, 并研究外电场作用对环氧丙烷分子激发态的影响规律. 结果表明, 随着外电场强度的增大, 激发能急剧减小, 即外电场作用下的分子易激发和离解.     

手性布洛芬在外电场作用下的光激发特性

采用密度泛函B3P86及含时密度泛函理论(TD-DFT)方法, 在6-311++g(d,p)基组水平上计算手性布洛芬分子从基态到1~10个激发态的波长、 振子强度和激发能, 并研究外电场对手性布洛芬分子激发态的影响规律. 结果表明, 随着外场强度的增加, 最高占据轨道(HOMO)与最低未占据轨道(LUMO)之间的能隙逐渐减弱, 激发能急剧减小, 表明外电场作用下的分子易于激发和离解.