氮化铝分子及氯化锂分子结合能的量子蒙特卡罗研究

通过量子蒙特卡罗方法(QMC)利用不同的密度泛函轨道对氮化铝分子及氯化锂分子的结合能进行研究.采用扩散蒙特卡罗方法(DMC)得到氮化铝分子的结合能为2.993 eV,氯化锂分子的结合能为6.694 eV.与其他理论计算相比较,更接近实验得到氮化铝和氯化锂分子的结合能(2.862±0.391 eV和6.646 eV).同时,利用密度泛函理论对氮化铝分子及氯化锂分子的结合能进行研究时发现,利用密度泛函理论计算得到的结合能范围跨度很大且非常不准确.另外,在利用量子蒙特卡罗方法的计算中发现,不同类型的密度泛函轨道对结合能的计算产生一定的影响,这就需要在利用量子蒙特卡罗方法进行计算时考虑轨道的选择.     

TiC分子在外电场中的能量研究

采用密度泛函理论,选取B3P86/6-311++g(d,p)优化方法,研究了外电场对TiC分子的总能量、最高占据轨道能量、最低空轨道能量,以及能隙的影响.结果表明,外电场从0.0增加到0.015 a.u.时,体系的总能量随着外电场的增加而逐渐增大,但外电场从0.02 a.u.增加到0.05 a.u.时,总能量却随着电场的增加而减少;最高占据轨道能量EH、最低空轨道能量EL,以及能隙EG均随着外电场的增加而减小.能隙EG的减小,表明外电场使TiC分子的活性增加.因此,当TiC分子作为国际热核聚变实验堆第一壁候选材料时,应该考虑外电场导致TiC分子活性增加的不利影响.     

丙酮分子在非对称外场作用下的光谱性质

采用密度泛函及含时密度泛函理论（TD-DFT）中的B3P86方法, 在6-311++G(2-df-)基组水平上, 计算丙酮分子前10个激发态的激发能、 波长和振子强度, 并考察外电场对丙酮分子激发态的影响规律. 结果表明, 激发能Δ E受电场强度影响较大, 即电场作用下丙酮分子易被激发和离解.     

限域BN纳米管中苯丙氨酸分子的手性转变机理

基于密度泛函理论中的B3LYP方法, 在6-31+G(d,p)基组水平上理论研究限域BN纳米管中苯丙氨酸（Phe）分子手性对映体的转变过程. 通过寻找反应过程中各过渡态和中间体的极值点基本结构, 绘制BN纳米管限域条件下Phe分子手性转变路径上各反应势能面. 结果表明： 在BN纳米管限域条件下, S-Phe@BNNT分子手性1C原子上的12H原子以羧基上的9O原子为桥梁, 转移至手性1C原子的另一侧, 实现了从S-Phe@BNNT到R-Phe@BNNT[KG*8]分子手性对映体的转变.     

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.     

利用分子理论估算二甲醚的热物理特性参数

为了对二甲醚喷雾及燃烧过程进行数值模拟，根据分子理论对二甲醚的气化潜热、表面张力、导热系数和扩散系数等热物理参数与温度的关系式进行了估算，并对其误差也进行了估算，同时，把其他已知的二甲醚热物理特性参数，包括表面蒸气压和粘性系数等进行了归纳，估算获得了相当好的准确性，误差大约在5％～10%之间，完全可以满足二甲醚喷雾和燃烧过程数值模拟的要求，分子理论还为其他未知燃料热物理特性的获取提供了一种新的途径。     

多原子分子材料的激光感生热致折射率光栅

从理论上研究了在多原子分子材料中,由激光感生的热致折射率光栅及其驰豫效应。并利用简并四波混频实验,观察了多原子分子液晶的热致折射率光栅和它的驰豫行为,讨论了有关的物理机制     

介质分子的多极子模型

介绍介质极化的一般模型，对板子极化进行了详细的推导，并通过分析后，指出分子重心模型的适用范围。     

二茂铁衍生物分子的基态偶极矩

采用溶液法对所合成的１０个金属有机化合物的基态偶极矩进行了测试。这１０个化合物是具有给休（Ｄ）－受体（Ａ）共轭结构的二茂铁衍生物，以二茂铁基作为电子给体，受体为醛基、酯基、腈基、吡啶基、吡啶盐、取代苯基等。这其中有４个为新化合物，９个化合物的基态偶极矩未见报道。本文研究表明分子基态偶极矩的大小与分子的极性及其共轭链的长度有关。     

Molecule modification and mass deposition induced by the implantation of low energy Fe+ ion beams into amino acids

Fe⁺ ion beams with the energy of 110 keV were implanted into films of L(+)-cysteine (HSCH₂CH(NH₂)COOH). One of the single crystals grown in hydrochloric acid solution with the implanted samples through slow evaporation was structurally characterized by the X-ray crystallography. The crystal is monoclinic, space group C2, with a = 1.8534(4) nm, b = 0.5234(1) nm, c = 0.7212(1) nm, β= 103.72°, V = 0.67965(3) nm³, Z = 4, F(000) = 144.0, D{clac} = 1.763 g · cm⁻³, μ(MoK _a = 1.06 mm⁻¹, T = 293(2) K. R = 0.0379, wR = 0.0835 for 660 observed reflections (I > 2σ(I)). The structural formula of the crystal compound is (CH₂CH(NH₂)NO₂)ClFe (M _r = 180.38 u). Products of heavy ion beam irradiation were purified and it was directly confirmed that the implanted Fe⁺ ions had been deposited in the novel molecules. The same doses of Fe⁺ ion beams of the same energy were implanted into films of L(+)-cysteine hydrochloride monohydrate. FTIR spectroscopy of the implanted samples proved that some of the original molecules were seriously damaged and significant modifications were induced.