玻璃化转变的分子串模型中分子串弛豫动力学的计算机模拟

基于玻璃化转变的分子串模型的分子串哈密顿量(Hamiltonian),提出了模拟分子串的弛豫动力学的蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟方案.模拟得出的直分子串的弛豫时间,与分子串模型的弛豫方程所预言的第一弛豫模式的弛豫时间完全一致,即理论预期和模拟结果相互印证.这不仅说明分子串模型的分子串弛豫方程至少是第一弛豫模式的理论预言的正确性,同时也说明本文所提出的模拟方法的正确性,并进一步明晰了分子串中分子的随机涨落和跃迁运动的图像,也为三态甚至是多态的分子串弛豫动力学研究,以及对进一步模拟分子串之间的复杂相互作用提供了依据与思路.     

分子体系温度和入射激光能量对O_2分子取向影响的物理机制

从形成分子转动波包的过程中,参与转动跃迁的分子转动态布居情况出发,理论上详细地研究了单脉冲分子取向中,分子体系温度和入射激光能量对O2分子体系取向的影响.结果表明:增加分子体系的转动温度,会使参与转动跃迁的转动能级数目增加,但是与此同时,各个转动态的参与几率却大幅度的下降.而增加激光能量也会使参与转动跃迁的分子转动能级数目增加,但不同于增加分子温度的是,这时候参与转动跃迁的各个分子转动能级的参与几率并没有降低.因此,增加分子的转动温度和增加激光脉冲的能量都会增加分子参与转动跃迁的能级数目,但增加分子的转动温度会降低分子的取向度,而增加激光脉冲的能量(小于分子电离的激光能量)会增加分子的取向度.     

单分子纳米技术

近年来,对于将单一分子作为研究对象的科学研究越来越多。借助于现代的实验仪器,科学家们已经能够揭示单一分子的性质。科学家们可以对酶、分子马达、活体细胞中信号传导过程中的受体等一些重要生物分子的直接表征。常见的单分子研究包括对细胞膜上离子通道电学性质研究,对单分子之间的生物化学反应动力学参数的测量,利用扫描探针技术或荧光技术对单分子进行成像研究以及直接通过电子显微镜对单分子进行检测。     

基于分子对接研究小分子对冰核蛋白的微观抑制机理

使用分子模拟软件AutoDock研究了甘油和三聚甘油分子与北方假单胞菌的冰核蛋白(PbINP)模型之间的相互作用,以期阐释聚甘油对冰核细菌丁香假单胞菌冰核蛋白(INP)冰成核抑制行为的分子机理,以及该机理是否在INP类结构中具有普适性.模拟结果显示了配体分子与TXT(T表示苏氨酸,X表示其他残基)结冰模板和酪氨酸(TYR)阶梯结构之间的不同结合能力,并且在配体与TXT结冰模板的结合中发现有INP的其他残基参与结合.表明配体分子与INP的特异性结合可能适用于其他具有类似结构的INP.该结果为聚甘油作为冷冻保护材料的开发和进一步理解INP的结冰机理提供了有用的理论信息.     

气相Lys分子体系捕获双电子单重激发态的特性

采用密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法, 在6-311+G(2df)基组水平上, 对气相赖氨酸（Lys）分子和Lys^2-的基态稳定构型进行优化, 并用含时密度泛函理论（TD DFT)方法考察气相Lys分子和带电离子体系单重激发态的特性. 结果表明： Lys分子体系捕获双电子时, 其体系能量有所增加; S1单重激发态与S0基态能量差值变小; 分子体系的荧光波长增加; S7单重激发态跃迁轨道数减少.     

气相Lys分子体系捕获双电子单重激发态的特性

采用密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法, 在6-311+G(2df)基组水平上, 对气相赖氨酸（Lys）分子和Lys^2-的基态稳定构型进行优化, 并用含时密度泛函理论（TD DFT)方法考察气相Lys分子和带电离子体系单重激发态的特性. 结果表明： Lys分子体系捕获双电子时, 其体系能量有所增加； S1单重激发态与S0基态能量差值变小； 分子体系的荧光波长增加； S7单重激发态跃迁轨道数减少.     

激发态DNA碱基对分子间相互作用的理论研究

[目的]利用本课题组发展的定量分析方法研究激发态DNA碱基对分子间相互作用的本质,以及不同类型的电子跃迁对DNA碱基对分子间相互作用的影响.[方法]采用广义Kohn-Sham能量分解分析方法(generalized Kohn-Sham based energy decomposition analysis, GKS-EDA),对两种Waston-Crick构型和两种stacked构型的DNA碱基对分子间相互作用本质进行理论研究.[结果]对于Waston-Crick构型的碱基对,n→π^*跃迁削弱了轨道极化作用但加强了电子相关作用,激发态分子间相互作用由电子相关作用主导,而π→π^*跃迁对分子间氢键影响较小;对于stacked构型的碱基对,π→π^*跃迁削弱了静电相互作用但增强了电子相关作用.[结论] Waston-Crick构型碱基对分子间相互作用本质受电子激发跃迁影响较大,而电子激发跃迁基本不改变stacked构型碱基对分子间相互作用本质.     

有机高分子磁体的分子设计

对有机高分子磁体的分子设计研究进行了综述,讨论了设计有机高分子磁体主要的4种理论模型,即Heiter London自旋交换模型、分子间电子转移模型、高自旋多重度模型和超级交换模型,并对这一领域的发展和应用进行了展望.     

精准量子调控分子取向

分子转动量子态占据能谱的低能部分且其跃迁遵循选择定则,利用外场对其进行精准调控是研究精密测量、量子模拟、量子计算等前沿问题的关键。关于精准量子调控分子取向的最新前沿研究主要集中在分子光谱、立体化学反应、量子编码等方面。作为范例,本文基于二能级和三能级模型,研究了如何精密设计太赫兹场的振幅和相位,以实现对分子低位转动量子态波函数的精准调控,从而产生局域最优的场后分子取向。     

低温保护剂玻璃态性质的极化分子力场模拟研究

二甲基亚砜水溶液作为常用的低温组织保护剂,其玻璃化转变的微观机理和玻璃态性质备受关注,但缺乏微观分子层面的认识.利用极化分子力场和模拟淬火方法研究二甲基亚砜水溶液体系玻璃转化性质,模拟得到的玻璃转化温度与实验符合较好;同时,利用统计力学方法对体系的结构、热力学性质、动力学性质和单分子行为随温度演化规律进行了研究.结果表明,玻璃态下分子呈现多尺度平动和转动弛豫过程,相邻分子间的结构弛豫过程存在较强的耦合性.     

气体分子频率分布分析

给出气体分子的频率分布律，据此给出几个特定频率，并分析了其物理意义，讨论了频率分布的特点及其变化规律。     

分子蒸馏技术

分子蒸馏是一种新型的分离技术,与传统的分离技术相比：操作温度远低于液体沸点,蒸馏压力在极高真空度下,受热时间短,系统基本绝氧,能最大限度地保证物系中的有效成分。本文分析了分子蒸馏技术的原理,介绍了目前分子蒸馏技术的特点,以及分子蒸馏技术在化工、医药、轻工等行业的应用情况和发展趋势。     

单分子中的TMR振荡

利用非平衡格林函数方法,导出了单分子中的电流公式,接着从电流公式出发,从数值上研究了TMR随系统参数的变化,发现:外加磁通、门电压、自旋-轨道相互作用系数等对单分子的TMR都有影响,并且对称性造成的内禀的自旋-轨道耦合起着重要作用,甚至能产生负TMR值,这样可以更好利用磁性隧道结,这在当前的纳米技术水平下是可以实现的.     

分子印迹聚合物研究进展

评述了近两年来分子印迹聚合物在制备、应用及其识别机理方面的最新进展。     

甲烷分子在煤大分子骨架内吸附量子动力学研究

通过对比分析煤分子5大结构模型特征,结合煤样红外光谱实验数据及van der Waals力作用半径,构建了煤大分子骨架模型以及煤对CH4吸附的量子动力学模型;采用量子化学Hartree-Fock方法,在6-311G基组上对煤分子及甲烷分子结构进行了优化,通过煤大分子骨架模型的Mulliken atomic charges分析,由煤分子电负性最大的原子为吸附中心,并在不同的吸附距离下对吸附模型进行优化,得到了吸附平衡态的几何构型以及吸附能与吸附距离的关系.     

The Molecule Pages database

The Alliance for Cellular Signaling (AfCS)-Nature Molecule Pages will be a comprehensive database of key facts about more than 3,000 proteins involved in cell signalling. Each entry will be created by invited experts and be peer-reviewed. Alongside the large-scale experiments being conducted by the AfCS scientists, the wealth of information contained in this database offers the potential of accelerating the pace of discovery in signal transduction research.     

4,4''''-双酰代吡唑啉酮类系列螯合萃取剂分子结构研究

利用Chemoffce MM2方法分别计算了新型螯合萃取剂双酰代PMP系列分子的酮式与烯醇式官能团内的键长和键角,4个配合O原子的间距,4个配合O原子的间距.讨论了随亚甲基桥链的增长,键长、键角、分子整体能量,以及官能团原子间距的变化和原由.     

分子蒸馏技术浅释

分子蒸馏技术是近几十年发展起来的一种环境友好的液一液分离技术，目前已在生产和科研的许多领域得到了广泛的应用．     

分子势能面的拓扑不变量

通过分析分子势能面的拓扑性质,可得出分子势能面临界点的一种计算算法,并用面向对象的语言C++给出了其算法的程序设计.