CH3Cl分子间相互作用的理论研究

在MP2／6—311＋＋G（3d,3p）电子相关校正水平上,对CH3Cl二聚体可能存在的几何构型进行全自由度能量梯度优化,发现有三种势能面上极小点的构型。进一步在高级电子相关校正的MP4SDTQ、CCSD（T）／6—311＋＋G（3df,3pd）方法水平上,对其中具有平面环状C2h对称性的总能量最小的构型进行精确计算,得到CH3Cl二聚体的结合能为-8．764KJ／mol。能量分解表明在分子间相互作用中色散与静电相互作用相近,色散与静电作用能分别占总吸引能的41．8％和38．1％。分析了二聚体的谐振频率,并进行了频率归属。     

铜团簇（n=2-60）结构和结合能的特卡罗模拟

将Gupta势函数应用于铜团簇的蒙特卡罗MC（Monte Carlo,MC）模拟,计算了铜团簇的结构和结合能;比较了相同计算方法使用不同势函数及参数、不同计算方法相同势函数及参数情况下,铜团簇结构、结合能计算结果的异同,还计算了铜团簇的平均最近邻原子距离,并与大块固体的值进行了比对分析．结果表明所采用的计算方法对铜团簇的结构影响比较明显,所使用的势函数及参数对铜团簇结合能的影响也比较明显．     

OH-(H2O)n(n=1～8)团簇的量子化学研究

分别在B3LYP/6-31++G(d,p)、MP2/6-31++G(d,p)、MP2/aug-cc-pVDZ水平下,对OH-(H2O)n(n=1～8)团簇进行结构、二阶稳定化能、结合能等性质的研究,并进行电荷性质讨论,分析了上述稳定构象下的电荷分布和电荷转移.计算结果表明:对于氢氧根离子水团簇的结构、电荷转移、二阶稳定化能、结合能等性质,3种方法的计算结果多数比较接近,且氢氧根离子水团簇的结构、电荷转移、二阶稳定化能都与氢氧根离子的氧原子的配位数有关.OH-与第一壳层水分子形成的平均氢键长R-O…H,随着OH-氧的配位数的增加而增加.对于水分子数相同的团簇,第一壳层的平均角度θ-H…O…H、氢氧根离子总电荷与第一壳层水分子平均电荷的乘积qOH-×q-FW、氢氧根离子的电荷转移量的绝对值|ΔqOH-|以及第一壳层的平均二阶稳定化能E-ave(O…H)随配位数的增加而减小.     

流体静压力下磁场对半导体异质结中束缚极化子的影响

对GaAs/AlxGa1-xAs半导体异质结系统,引入实际异质结势,同时考虑体纵光学(LO)声子和两支界面光学(IO)声子的影响,采用变分法讨论了外界磁场和压力对束缚极化子的影响.利用改进的Lee-Low-Pines(LLP)中间耦合方法处理电子-声子和杂质-声子的相互作用,计算了束缚极化子结合能随压力、磁场强度、杂质位置的变化关系.结果表明,结合能和声子对结合能的贡献随压力和磁场强度的增加而增大.磁场对于IO声子和LO声子对结合能贡献的影响是非线性的,而压力对二者的影响均是近线性的,且磁场和压力对LO声子的作用更为显著.     

电场对FOTS自组装分子膜/SiO_2界面作用特性的影响

为研究电场对自组装分子膜摩擦学特性的影响,采用分子动力学模拟软件Materials Studio5.0计算不同电场强度和作用方向下FOTS自组装分子膜与SiO2基底的界面结合能.结果表明:当电场强度小于3.0×108V/m时,施加正负方向电场,界面结合能均增大,而施加正电场的界面结合能增大较多,但在正负方向电场作用下界面结合能随着场强的增加变化幅度较小.对FOTS与SiO2基底相互作用能的分析得知,影响体系结合能的主要因素是两者之间的范德华力,其中色散力起主要作用.     

硼、氮掺杂C_(20)的结构及其稳定性

根据量子化学理论,应用从头计算Hartree-Fock(HF)方法在6-31G(d)基组水平上对C20及硼、氮掺杂的C20进行几何构型全优化.比较了C20及硼、氮掺杂的C20的基态能量、能隙及结合能的大小.此外,还计算了掺杂分子的最强红外光谱及其对应的振动频率,并给出振动模式.结果表明:掺杂后,C19B和C18B2的能量升高了;与B原子相连的键的长度均增加;单位原子结合能的计算表明单原子掺杂要比双原子掺杂稳定,而硼掺杂要比氮掺杂稳定;前线轨道理论计算表明硼、氮掺杂后C20的能隙增大.     

低合金钢中合金元素对基体的作用及性能影响

选取低合金钢12Cr1MoV作为研究材料,通过分析表明,12Cr1MoV钢中存在2种主要结构模型:不含C单元-αFe和含C单元-αFe-C。在此基础上,建立相应模型,利用MaterialsStudio软件的CASTEP模块对模型进行计算,计算出基体的结合能、费米能级,从而分析出不同合金元素对基体的腐蚀性及对稳定性的影响。研究表明,对于含C基体和不含C基体有以下共同结论:1)对于提高基体的稳定性,Mo元素的作用要强于Gr元素与V元素;2)对于提高基体的抗氧化性,Cr元素的作用要强于Mo与V元素。     

闪锌矿GaN/Al0.15Ga0.85N量子点的光学特性

在有效质量近似条件下,利用变分法计算了量子点高度对GaN/AlGaN量子点光学性质的影响。研究了激子结合能、量子点发光波长、电子-空穴复合率随量子点高度的变化关系。数据结果表明量子点高度对激子结合能、量子点发光波长、电子-空穴复合率有着重要的影响,激子效应将使量子点发光波长红移。     

丁基硝酸酯乙基硝胺与高分子粘结剂混合体系的相互作用

运用半经验分子轨道理论PM3方法计算丁基硝酸酯乙基硝胺与高分子粘结剂:聚乙二醇(PEG),端羟基聚丁二烯,缩水甘油叠氮基聚醚,3-叠氮甲基-3-甲基环氧丁烷聚合物和3,3-双(叠氮甲基)环氧丁烷聚合物的混合模型体系(高分子链节数n=1, 2, 3, 4),求得稳定几何构型.由色散能校正电子相关近似地求得其相互作用能ΔE.除PEG外,当n值增大时,混合体系的相互作用能趋于减小.混合体系中,2个子体系原子之间的最短距离为0.250～0.320 nm.     

镍金属中氢掺杂的电子结构

利用第一性原理数值方法,研究了掺H, H⁺和H^-面心立方Ni的电子结构. 在所用的两个团簇模型中,H作为间隙原子（或离子）分别占据八面体和四面体中心. 计算表明,前者被优先占据. H, H⁺和H-仅与第一近邻Ni原子形成化学键,键间由于电子转移彼此差别较小.团簇掺H⁺时不足的电子和掺H-时多出的电子基本上由较远的Ni原子提供和吸收. 掺杂大大减弱了其第一近邻原子间的相互作用,却只稍稍改变第一近邻、第二近邻间的相互作用. 这是H掺杂局域作用的表现,与氢脆密切相关.