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Lu_2和B_2～（++）分子的势能函数和光谱性质的从头计算研究

作　者: 张晓燕
导　师: 杨传路
学　校: 鲁东大学
专　业: 原子与分子物理
关键词: 势能曲线解析势能函数光谱常数振动能级
分类号: O561
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 52次
引　用: 1次
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内容摘要

利用多参考组态相互作用（MRCI）方法及有效核势（ECP）基组计算Lu₂化合物9个态的平衡几何结构、离解能和势能曲线（PECs）。在分析对比光谱常数和总能量排序的基础上,确定了该分子的基态。运用非线性曲线拟合方法和Murrel-Sorbie（MS）势函数拟合所得的势能曲线,得到了该体系各个电子态的解析势能函数（APEF）。通过解核运动的薛定谔方程预测了各个态的振动能级。采用MRCI方法及aug-cc-pvqz基组计算了B₂⁺⁺的∏_u与∏_g对称性中单重态及三重态的势能曲线。所有计算的4个态（¹∏_u, ¹∏_g, ³∏_u ,³∏_g）均为亚稳态。基于所得的势能曲线,通过最小二乘法及两个函数模型拟合得到了B₂⁺⁺四个态的解析势能函数。文中还对每个态的光谱常数都进行了相应计算,并与其它文献的研究结果进行比较。同时对两个函数模型的可信度与准确度进行了评价,并提出了一些改进拟合精度的方法。通过求解核运动方程得到了每个态的振动能级。由于目前对这两个体系的实验研究并不完善,很多重要的光谱常数没有报道,更没有对其振动性质的研究。因此,通过我们的研究结果可以较为全面地理解该体系结构和特征,并为进一步实验和理论研究提供参考依据,吸引更多深入的研究工作。我们所提供的势能函数解析式可用于构建反应动力学研究的多体势能函数或分子动力学模拟多元金属结构的相互作用势。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
1 引言  8-11
  1.1 双原子分子及亚稳态分子离子的势能函数研究进展  8-9
  1.2 本文的立题背景及研究目的和意义  9-11
2 分子结构与分子势能函数的基本理论  11-22
  2.1 分子势能函数和Born-Oppenheimer 近似  11-13
  2.2 分子组态与电子状态  13-15
    2.2.1 分子轨道  13
    2.2.2 分子的电子组态  13-14
    2.2.3 分子的电子状态  14-15
  2.3 MOLPRO 程序中的分子对称性  15-17
  2.4 双原子分子势能函数的性质  17-22
    2.4.1 势能曲线和力学性质  17-18
    2.4.2 力常量与光谱数据的关系  18-19
    2.4.3 双原子分子势能函数的形式  19-22
3 从头计算研究分子势能函数的理论和方法  22-32
  3.1 波函数的构造  22-23
  3.2 电子相关效应  23
  3.3 基态与激发态的能量表述方法  23-26
  3.4 Hartree-Fock 方法  26-28
  3.5 完全活性空间自洽场（CASSCF）方法  28-29
  3.6 多参考组态相互作用方法（Multireference CI）方法  29-32
    3.6.1 组态相互作用方法的原理  29-30
    3.6.2 MRCI 方法的优点  30-31
    3.6.3 MOLPRO 程序中MRCI 方法的实现  31-32
4 Lu_2 分子的基态和低激发态的势能曲线和解析势能函数  32-39
  4.1 详细理论计算方法  32-33
  4.2 Lu_2 分子解析势能函数与振动能级  33-39
5 B_2~(++)亚稳态的势能曲线及解析势能函数  39-46
  5.1 双荷电分子势能函数模型  39-40
  5.2 解析势能函数与振动能级  40-46
6 结论  46-47
致谢  47-48
参考文献  48-51
在读硕士学位期间公开发表的论文清单  51

Lu_2和B_2～（++）分子的势能函数和光谱性质的从头计算研究

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