LiH基态分子(X 1∑ +)的结构与势能函数

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BD基态分子(X 1∑ +)的结构与势能函数

ｑａｔｍｍｃａｉａａｎｔｅｄｉｈｌｖｌｆＣＤ（）６— １＋＋Ｇ３ｆ２ｄ．Ｔｅｓｅｔｓｏｉｄｔ，ｕｎｕｅｈｎｃｉｏｍ￣ｏｎｔｅｅｅＣＳＴ／３１ｌｂｉｉｏ（ｄ，ｐ）ｈｃｒｃｐａｐｏｃａ
，
ｗ，Ｘｅ，Ｂ。，
分子基态的结构与势能函数，计算其力常数
）和光谱参数（、 ∞
、、，Ｂ、Ｄ）结果与实验光谱
数据吻合较好。这表明ＢＤ分子基态的势能函数可用经修正的ＭｒｌＳｒｉ＋Ｃｕｒ —ｏｂｃ６函数表示。ｅ
关键词：Ｄ分子；能函数；正的ＭｕｒｌｏｉＣＢ势修ｒｌＳｒｃ＋６函数ｅ— ｂ中图分类号：５１１Ｏ６．文献标识码：Ａ文章编号：０２—６８（０８ｌ１０９３２０）２—００００５— ３
（．ＳｈｏｏＳｉｃｓａｉｏｅｅ，ａｉＧｉｏ，５００Ｃｉａ２Ｓｈｏ１ｃｏｌｆｅｅ，ＫｉｌｇＫｉ，ｕｚｕ５６０ｈｎ；．ｏｌｎｃｌＣｌｌｈｃｏｉｃｓＧｉｏｏｍｌＵｉｒｔ，Ｇｉｎ，ｕｈｕ５００ｈｎ）ｆｅｅ，ｕｚｕＮｒａｎｖｓｙｕｙｇＧｉｏ，５０１ＣｉｃＳｎｈｅｉａｚａ
确表述ＢＤ分子基态相对应的势能函数，要合需理地确定其离解极限。根据原子分子静力学原
理［３基于广义Ｗｉｅ—ｉｒ由分离原子法构１］ｌｇｒｔ，ｎｗｍｅ

sno分子的x^1σ^+,a^3π和a^1π态的势能曲线与光谱性质

sno分子的x^1σ^+,a^3π和a^1π态的势能曲线与光谱性质
sno分子的x^1σ^+，a^3π和a^1π态的势能曲线及光谱性质如下：
x^1σ^+态：sno分子的x^1σ^+态的势能曲线表明，它的最低能量状态是X^1Σ^+，它的能量比A^3Π和A^1Π态的能量要低。

它的最低能量状态的振动频率为1400 cm-1，振动模式为线性振动。

在这种状态下，sno分子的光谱性质主要表现为紫外线吸收，可以观察到一条强吸收线，其中最强的吸收线位于波长为200nm处。

a^3π态：sno分子的a^3π态的势能曲线表明，它的最低能量状态是A^3Π，它的能量比X^1Σ^+态的能量要高。

它的最低能量状态的振动频率为1800 cm-1，振动模式为非线性振动。

在这种状态下，sno分子的光谱性质主要表现为可见光吸收，可以观察到一条强吸收线，其中最强的吸收线位于波长为400nm处。

a^1π态：sno分子的a^1π态的势能曲线表明，它的最低能量状态是A^1Π，它的能量比X^1Σ^+态和A^3Π态的能量要高。

它的最低能量状态的振动频率为2200 cm-1，振动模式为非线性振动。

在这种状态下，sno分子的光谱性质主要表现为可见光吸收，可以观察到一条强吸收线，其中最强的吸收线位于波长为500nm处。

总之，sno分子的x^1σ^+，a^3π和a^1π态的势能曲线及光谱性质表明，它们的最低能量状态分别为X^1Σ^+，A^3Π和A^1Π，振动频率分别为1400 cm-1，1800 cm-1和2200 cm-1，振动模式分别为线性振动，非线性振动，非线性振动，光谱性质主要表现为紫外线吸收和可见光吸收，最强的吸收线分别位于波长为200nm，400nm和500nm处。

用ab initio方法计算NaLi分子基态(X 1∑ +)的势能函数及光谱常数

０
０５
Ｊ
０
５
现为极值点，用拟合的办法不好固定这两个参数，因此我们采用ＱＩＤ（）ＣＳＴ方法结合６—３１＋１＋
用表１和表２所得的五个参数，人（），代３式可
确定基态ＮＬ分子势能函数为：ａｉＵ（）＝一１３５１＋１．６ｒ一０２２ｒ．５［９５（．８）＋Ｇ３ｆ２ｄ基组分别对ＮＬ分子基态以及Ｎ（ｄ，ｐ）ａｉａ和Ｌ原子基态进行优化计算来得到．ｉ优化计算得１９１ｒ一０２２＋２３７ｒ一０１．（．８）７．（．２２ｅｐ一１．６ｒ一０２２｝８）］ｘ｛９５（．８）到的Ｒ和见表１．
∑
∑ 一。３ ∑ ∑
（）１
（）２
可知ＮａｉＬ分子的基态为．离解极限为： ∑ 其ＮａｉＸ ∑ ）Ｎａｇ＋Ｌ（Ｓ）Ｌ（一（Ｓ）ｉｇ２２平衡结构和离解能的优化计算．
要是采用量子力学从头算（ｂｉｉｏ拟合Ｍｕｒ１ａｔ）ｎｉｒｌｅ．Ｓｒｉ函数的方法．们在从头算基础上拟合Ｏｂｅ我
用ａｎｔｂｉｉｏ方法计算Ｎａｉ子基态（ ∑ ＋）ｉＬ分Ｘ１的势能函数及光谱常数
陈明伦
（井冈山大学物理系，吉安３３０）４０９
摘
要：用原子分子群表示方法，运首先确定ＮＬ分子的电子基态（ ∑ ）然后选用６—３１＋＋Ｇａｉｘ．１

BeO分子基态(X 1∑ +)的结构与势能函数的理论研究

Ｖｏ．６ＮＯ２１２．．Ｍａ．０８ｙ２０
文章编号：０４５７（０８０１０－５０２０）２—０８００７— ３
ＢＯ分子基态（ｅＸ ∑＋）的结构与势能函数的理论研究
徐梅，王晓璐，龙锋，令狐荣锋
（贵州师范大学理学院，贵州贵阳５００）５０１
中图分类号：５１４Ｏ６．
ＳｒｃｕｅａｄｐｔｎｉｌｅｅｇｕｃｉｎｏｈｒｕｄｓａｅｏＯｌｃｌｔｕｔｒｎｏｅｔａｎｒｙｆｎｔｆｔｅｇｏｎｔｔｆＢｅｍｏｅｕｅｏ
０引言
分子结构和分子势能函数是原子与分子物理学中一个重要的研究方向．它不仅是原子分子物理学和材料科学的重要基础而且是研究反应动 ¨，力学的关键】。氧化铍是生产陶瓷的重要材料
热导率、高熔点、高强度、高绝缘、低介电常数、低介质损耗以及良好的封装工艺适应性等特点，在微波技术、空电子技术、技术、电子与光电子技术真核微领域都受到重视，特别是在大功率集成电路和微电路基片、能模块、功大功率电阻基板、力电子管壳电等方面有广泛的应用，因此受到人们的高度关注。
摘要：采用量子力学ａｉ从头算，ｂｎｉｉｔｏ运用Ｇｕｉ３软件包中的三种方法结合不同基组优化计算了ＢＯ分子ａｓａ０ｓｎｅ
基态（ｘ）的结构，选用二次组态相互作用ＱＩＤ（）ＣＳＴ方法结合６３１＋＋Ｇ一（ｄ，ｐ）组对ＢＯ分子基－１３ｆ３ｄ基ｅ

LiH6+和LiH -势能函数与光谱参数的理论计算

（）５
＝∞ ＋一ｅＪｔｊ等
一（）７
＝
争一１ｃ警（＋蛩
公式中ｆ，分别为二阶，２厶，三阶，四阶力常数，单位分别为ａ．，ＬＡ，．一为折合质量，为Ｊａ．～ａＡ，ＡＪＬＪｃ光速，Ｏ ∞和Ｊ分别为谐振频率和非谐振频率，。Ｂ和。分别为刚性转动常数和非刚性转动常数，Ｄ为离解能，）（Ｂ和Ｏ单位为ｃ一（，）Ｌ１Ｉ，ｍ。
ＬＨ＋ＬＨ一ｉ和ｉ势能函数与光谱参数的理论计算：ｌ：
江叉世
（昌学院办公室，西四川西昌６５１）１０３
【摘要】密度泛函理论ＢＬＰ用３Ｙ方法和６３１＋＊基函数对ＬＬ一离子进行理论计算研究。结果表明，两－１＋Ｇｉ和ｉ分子ＨＨ这
数来准确表达。
％基金项目：四川省教育厅自然科学青年基金（目编号：７Ｂ８）项０Ｚ００作者简介：江文世（９８）男，１６－，副教授，士，硕主要从事化学教学和研究。
・
６・０
西昌学院学报．然科学＿自版
第２卷２
子基态能稳定存在。计算的势能曲线与拟合得到的Ｍｓ — 势能函数曲线吻合很好，明ＬＨ和ＬＨ分表ｉｉ一子离子基态的解析势能函数可由Ｍｒｌ—ｏｂｅｕｒｌＳｒｉ函ｅ
的稳定平衡结构的极小点，明ＬＨ和ＬＨ分子离说ｉｉ一
收稿日期：０８０ — ２２０－７１

HCl分子基态(X 1 ∑ +)的平衡几何与势能函数

。，
ａｄｔｐ）ｗｉｅｉｇｏｇｅｍｅｔｉｅｅｐｒｎａｄｔ．ｎｏ（ｈｃａｏｄａｒｅｎｔｔｘｅｍｅｔａａｈｒｎｗｈｈｉｌ
。
Ｋｅｒｙｗｏｄｓ：ｔｍｉｎｌｃｌｈｓｃ；ａｏｃａｄｍｏｅｕａｐｙｉｓＨＣ１ｐｔｎｉｎｒｕｃｏｇｏｎｔｔｒ；ｏｅｔｅｅｇｆｎｔｎ；ｕｄｓａｅｌａｙｉｒ
０引言
双原子分子势能函数是分子本身几何及电子结构的完全描述 ¨ Ｊ随着光化学、子生物学、，分天体物理、光物理以及纳米技术的发展，能函数激势尤其是双原子分子势能函数的精确研究引起了科学界越来越多的重视，简便实用的理论方法构造用
Ａｂｔａｔｅｅｅｇｓｒｃ：ｎｒｙ．ｅｕｌｒｕｇｏｔｙａｄｈｒｎｃｆｅｕｎｙｏｅｇｏｄｓａｅＸｑｉｉｉｍｅｍｅｒｎａｍｏｉｒｑｅｃｆｔｒｕｎｔｔｂｈｏｆ
Ｈ１ｏｅｕｅｈｖｅｎｃｌｕａｄｗｔｄｎｉｎｔｎｅｒ（３ＹＣｌｌａｅｂｅａｌｅｉｅｓｙｆｃｉａｔｏＢＰ）ｍｔｏｎＩｔｅｒｍｃｃｔｈｔｕｏｌｈｙＬｅｈｄａｄｃｈｏｙ（ＣＳＱＩＤ（）ｔｅｂｓｅｓｏ９（）６—３１ｄＰｎｄ６— １Ｇ（ｄ，ｐ）ｈｅＱＩＤ、ＣＳＴ）ａａｉｓｔｆ５ｄ，ｈｔｓＤ１Ｇ（，）ａ３１３ｒ３ｄ．ｔｇｕｄｓｔｏ１ｏｃｌｗｓｓａｎｄｅｅｇｉａｙｗｔＣＳ／９（）ａｄｒｓｈｅａｔｒｎｔｅｆｌｕｅａｃｅｎｒｅｃｌｉＱＩＤｄ５ｄｎｅｕｓｗｒｌｓｏａＨＣｍｅｎｔｌｈｅｅｓｕｒｔｄｔＭｕｒｌＳｒｉｆｎｔｎｔｇｅｐｔｎｉｎｔｎａｄｓｅｔｓｏｙｃｎｔｔＢ，，ｑａｅｆｔｒｌｏｂｃｏｉｏｔｆｃｏｎｐｃｒｃｐｏｓｎｓ（。ｉｅｏｅ－ｅｕｉｏｖｅａｕｉｌｏａ。

nah分子基态(x1∑+)的分子结构与势能函数

nah分子基态(x1∑+)的分子结构与势能函数
，尽量有科学性
氮分子具有简单的结构，基态是一个双原子分子，由一个氮原子和一个氢原子组成，形成一个合格的集群，由于只有一个共价键，因此它被认为是单结构的。

基态的核心结构为X1Sigma+，即孤立的氮分子的激子数量是1，而磁性称号由升级标签2S+1L来定义，其中S为激子数量，L为角动量矢量大小。

分子原子之间由三种相互作用构成：电子亲和力、静电力和重力。

电子亲和力是最强的力量，控制着原子间共价键的稳定。

它决定着分子结构的安全性。

而静电力是最脆弱的力量，它决定着原子间非共价键的形成。

氮分子的双原子间的相互作用是一种三元相互作用，分子的全电子结构受以上所述三种力的影响。

由普朗克定理可以知道，唯一确定分子结构的方法就是分析其结构势能函数。

结构势能函数可以计算出分子的稳定性，并可以提供有关其结构的信息。

在氨分子的X1Sigma+状态下，基态函数的形状是稳定的，当双硫原子距离越远时，共价键能量越高，而非共价键能量越低。

此外，氨分子的结构稳定性还受激子数量、角动量矢量大小和距离的影响，只有激子数量为1，角动量矢量大小为介电效应，当原子距离满足一定值时，分子才处于最稳定的X1Sigma+状态。

因此，氮分子基态X1Sigma+是一个双原子分子，同时具有三种相互作用力，且激子数量为1，角动量矢量大小为介电效应，当原子距离满足一定值时，分子才处于最稳定的X1Sigma+状态。

唯一确定这些结构和性质的方法就是研究其优化后的结构势能函数，从而可以得出氮分子X1Sigma+状态的相关性质。

SeH和Se_2H分子基态_X_2_及SeH_离子基态_X_1_的结构与势能函数

收稿日期:2005205225;修回日期:2006204229.基金项目:国家自然科学基金(10574096);贵州省教育厅自然科学重点项目基金(2005105);贵州师范大学青年教师科研基金作者简介:沈光先(1972-),女,贵州织金人,副教授,主要从事原子分子物理的研究.通讯作者:杨向东.E 2mail :shguangxian @文章编号:049026756(2007)0120101205SeH 和Se 2H 分子基态(X 2∏)及SeH -离子基态(X 1∑)的结构与势能函数沈光先1,2,令狐荣锋2(1.四川大学原子与分子物理研究所,成都610065;2.贵州师范大学理学院,贵阳550001)摘　要:根据群论及原子分子反应静力学原理,推导了SeH (Se 2H )分子基态(X 2∏)与SeH -离子基态(X 1∑)的电子态及相应的离解极限.采用量子力学从头算方法,运用二次组态相互作用QCISD (T )和电子相关单双耦合簇CCSD (T )方法及62311++G (3df ,3pd )基组,标准的Mur 2rell 2Sorbie 函数及修正的Murrell 2Sorbie +c 6函数,对SeH (Se 2H )分子基态(X 2Π)与SeH -离子基态(X 1∑)的平衡结构和谐振频率进行了几何优化计算.由作者导出的相应光谱数据(ωe ,ωe χe ,B e ,αe )与实验光谱数据吻合很好.表明SeH (Se 2H )分子基态(X 2∏)与SeH -离子基态(X 1∑)的势能函数可用修正的Murrell 2Sorbie +c 6函数予以表示.关键词:SeH ;Se 2H ;SeH -;基态;势能函数;光谱常数;修正的Murrell 2Sorbie +c6函数中图分类号:O561.1 文献标识码:AStructures and potential energy f unctions of the ground states(X 2∏)of Se H (Se 2H )molecules and the ground states(X 1∑)of Se H -hydroniumsS HEN guang 2xian1,2,L IN GHU Rong 2f eng2(1.Institute of Atomic and Molecular Physics ,Sichuan University ,Chengdu 610065,China ;2.School of Sciences ,Guizhou Normal University ,Guiyang 550001,China )Abstract :The electronic states of the ground state (X 2∏)of SeH (Se 2H )molecules and the ground states (X 1∑)of SeH -hydroniums ,and their dissociation limit of SeH (Se 2H )and SeH -are correctly determined based on group theory and atomic and molecular reaction statics.The energies ,equilibrium geometries and har 2monic frequencies of the three electronic states have been calculated using the ab initio method of quantum me 2chanics QCISD (T )/62311++G (3df ,3pd )and CCSD (T )/62311++G (3df ,3pd )methods and the Mur 2rell 2Sorbie functions and the corrected Murrell 2Sorbie +c6functions.The deduced data of s pectrum are in goodagreement with the ωe ,ωe χe ,B e ,αe data of the ground states from experiment.It means that the potential en 2ergy functions of SeH ;Se 2H ;SeH -can be expressed by the corrected Murrell 2Sorbie functions.K ey w ords :SeH ,Se 2H ,SeH -,ground state ,potential energy function ,spectrum constants ,corrected Murrell 2Sorbie functions2007年2月　第44卷第1期四川大学学报(自然科学版)Journal of Sichuan University (Natural Science Edition )　Feb.2007Vol.44　No.11　引　言分子结构和分子势能函数是原子与分子物理学中一个重要的方向,对发展原子与分子物理学、量子化学、材料科学都是很重要的意义,特别是新材料的设计很需要对分子结构和分子势能函数进行深入研究,并形成原子分子工程,致使对其研究进入了一个新的阶段.双原子分子的势能函数是分子本身几何及电子结构的完全描述[1-3],它既是研究反应动力学的关键[4,5],同时又是构造多原子全空间势能函数的基础[1,2].因此,对这方面的研究具有十分重要的理论和现实意义.硒是目前已知的16种人类必需的微量营养元素之一,近年来含硒药物和富硒食品的开发研究十分活跃,但用量子力学研究其生物功能的微观机理报道相对较少.Pisani和Clementi用HF和RECP 方法研究了H2Se等氢化物的轨道分裂能和离解能[6];Seminario等人用B3pw9l/lanl2dz方法研究了HSe等二聚物体系原子分离能及平衡几何结构[7]; Donacd等人研究了SeH-,SeO-4,Se3N-2等离子的体积[8];Lounila等人研究了Cse2的转动光谱[9]; Bach等人研究了CSe,NSe,HSe,OSe的离解能[10].我们现用量子力学理论计算方法,先导出SeH,Se2 H,SeH-基态电子状态、平衡结构和分子的分析势能函数,并在此基础上分别采用G aussian03软件中的QCISD(T)/62311++G(3df,3pd)方法和CCSD (T)/62311++G(3df,3pd)方法,对SeH,Se2H, SeH-的基态进行几何优化和单点能计算及能量扫描计算,研究其分子势能函数;然后用非线性最小二乘法拟合出修正的Murrell2Sorbie+c6函数的参数,并计算出各阶力常数和光谱常数,其结果与现有实验光谱数据吻合很好.2　基态SeH(Se2H)分子和SeH-离子的离解极限分子势能函数对应一定的电子状态,为了准确表达体系的势能函数,必须确定正确的离解极限和电子状态.可根据原子分子反应静力学中的分离原子法[11,12]来确定离解极限和可能的电子状态.对SeH分子,其离解通道可能为:SeH→Se+ H;Se原子的基电子组态为4S24P4,基电子状态为3 P g,H原子的基电子组态为1S1,基电子状态为2S g,根据原子分子反应静力学原理[11],SeH分子属于C∞v群,基态Se(3P g),H(2S g)分解为C∞v群表示的直和分别为:3P g→3∑- 3∏,2S g→2Σ+,由其组合成的2S g+3P g的直积并约化为:2S g 3P g=2∑+ (3∑- 3∏)→2,4∑- 2,4∏,所以基态SeH分子可能的电子状态有:2,4∑-,2,4∏,同时根据文献[13]可知:SeH分子的基电子状态为2∏g.因此SeH 分子的离解极限为:SeH(2∏g)→H(2S g)+Se(3 P g).SeH-离子的可能离解通道有SeH-→H-+Se(1)SeH-→H+Se-(2) 根据最优能量过程原则[11],能量最优的通道是(2)式.同理,H(2S g)与Se-(2P u)经过分解、直积和约化SeH-离子可能的电子状态有1,3∑+和1,3∏,根据文献[14]的计算,基态SeH-离子的电子组态为1∑+.所以SeH-离子的离解极限为:SeH-(1∑+)→H(2S g)+Se-(2P u).3　基态SeH(Se2H)分子和SeH-离子的结构参数使用G aussian03程序的单双取代包括非迭代三重激发的耦合族理论CCSD(T)和单双取代包括三重激发的二次组态相互作用QCISD(T)的方法及62311++G(3df,3pd)基组,分别对基态SeH(Se2H)分子(X2∏)及SeH-(X1∑)离子进行结构优化计算(见表1),从表中数据可以看出,其平衡间距R e 和离解能D e的计算结果与实验值[15]吻合很好.表1　SeH(Se2H)分子基态(X2∏)与SeH-离子基态(X1∑)结构优化结果Tab.1　Optimization calculation of the ground states(X2∏) of SeH(Se2H)molecules and the ground states(X1∑)of SeH-hydroniumsMolecules orhydroniumsMethods States R e(nm)D e(eV)SeH(Se2H)QCISD(T)X2∏011470817931304528353 CCSD(T)X2∏0114707549431304215419 SeH Exp[15]X2∏01146431964[15]3126683917[15]Ref[14]X2∏011484[14]313809[14] SeH-QCISD(T)X1∑0114756950531600792471 CCSD(T)X1∑0114755602631600523076Ref[14]X1∑011493[14]315740[14]201四川大学学报(自然科学版)第44卷4　基态SeH (Se2H )分子和SeH -离子的势能函数我们首先用QCISD (T )/62311++G (3df ,3pd )和CCSD (T )/62311++G (3df ,3pd )分别对基态的SeH (Se 2H )分子(X 2∏)及SeH -(X 1∑)离子进行逐点扫描计算,得到一系列单点势能值,然后用Origin710软件、Murrell 2Sorbie 函数[12](式(3))和经过修正后的Murrell 2Sorbie +c6函数(式(4))进行最小二乘法拟合,有V =-De (1+α1ρ+α2ρ2+α2ρ3)×exp (-α1ρ)(3)V =-De (1+α1ρ+α2ρ2+α2ρ3)×exp (-α1ρ)-c 6/r 6(4)式中ρ=r -R er 和R e 分别为核间距和平衡核间距.通过拟合分别得到式(3)中的参数D e ,α1,α2,α3和式(4)中的参数D e ,α1,α2,α3,c 6(拟合结果见表2和图1、图2).由势能函数与各阶力常数的关系f n =5n V (R )5r n (5)可计算势能函数的二阶、三阶和四阶力常数.标准Murrell 2Sorbie [12]函数的势参数α1,α2,α3与各阶力常数的关系为f 2=D e (α21-2α2)(6)f 3=-6D e (α3-2α1α2+13α1)(7)f 4=D e (3α41-12α21α2+24α1α3)(8) 修正的Murrell 2Sorbie +c6函数的势参数α1,α2,α3,c 6与各阶力常数的关系为f 2=d 2Vd r 2r =R e=D e (α21-2α2)-42c 6R 8e(9)表2　SeH (Se 2H )分子基态(X 2∏)与SeH -离子基态(X 1∑)的势能函数Tab.2　Potential energy function of the ground states (X 2∏)of SeH (Se 2H )molecules and the ground states (X 1∑)of SeH -hydroniums StatesMethodsD e (eV )α1(nm-1)α2(nm-2)α3(nm-3)c 6(eV ・nm 6×10-6)SeH (Se 2H )(X 2∏)QCISD (T )M 2S 31305 31948 41216 11890CCSD (T )M 2S 31304319494121911893QCISD (T )M 2S +c63130511660-118801384-11093CCSD (T )M 2S +c63130411660-118801385-11091SeH ∃(X 1∑)QCISD (T )M 2S +c63160111585-115901548-11148CCSD (T )M 2S +c63160111123-212401961-11576图1　由CCSD(T )方法计算的SeH 基态势能函数曲线Fig.1　The potential energy curve of theground state SeH by CCSD (T )method 图2　由QCISD (T )方法计算的SeH 基态势能函数曲线Fig.2　The potential energy curve of theground state SeH by QCISD (T )method301第1期沈光先等:SeH 和Se 2H 分子基态(X 2∏)及SeH -离子基态(X 1∑)的结构与势能函数　f 3=d 3Vd r 3r =6D eα1α2-α3-α313+336c 6R 9e(10)f 4=d 4V d r 4r =R e=D e (2α41-12α21+24α1α2)-3024c 6R 10e(11) 由表2中的系数和上述公式可计算出各阶力常数f 2,f 3和f 4[12](计算结果见表3).根据力常数与光谱常数的关系,运用下列公式[12]可计算得光谱常数ωe ,ωe χe ,B e ,αe ,其计算结果见表4.ωe =f 24π2μc 2(12)ωe χe =B e8-f 4R 2e f 2+151+ωe αe6B 2e(13)B e =h8πμcR 2e(14)αe =-6Be 2ωef 3R e3f 2+1(15)式中μ为分子的约化质量,c 为光速,ωe 和ωeχe 分别为谐振频率和非谐振频率,B e 和αe 分别为刚性转动因子和非刚性转动因子.计算结果显示,采用Murrell 2Sorbie 函数拟合所得数据计算出的光谱常数与实验值有较大差别,而采用经过修正后的Murrell 2Sorbie +c6函数拟合所得数据计算出的光谱常数与实验值吻合很好.因而对SeH ∃的计算仅采用Murrell 2Sorbie +c6函数进行拟合与计算(结果见图3,图4及表4)因篇幅所限,表4只列出了采用Murrell 2SorBie +c6函数拟合得到的数据计算出的光谱常数.5　结　语利用原子分子反应静力学的原理,先推导出SeH (Se 2H )分子基态(X 2∏)与SeH -离子基态(X 1∑)的离解极限.再用CCSD (T )和QCISD (T )方法及62311++G (3df ,3pd )基组,对SeH (Se 2H )分子和SeH -离子的几何平衡结构、离解能、力常数和光表3　SeH (Se 2H )分子基态(X 2∏)与SeH ∃离子基态(X 1∑)的力常数Tab.3　Mechanical constants of the ground states (X 2∏)of SeH (Se 2H )molecules and the ground states (X 1∑)of SeH ∃hydroniums StatesMethodsf 2(J ・nm -2)f 3(J ・nm -3)f 4(J ・nm -4)SeH (Se 2H )(X 2∏)QCISD (T )M 2S 318204-1814246414576CCSD (T )M 2S 317890-1812966312231QCISD (T )M 2S +c6314442-1519495219749CCSD (T )M 2S +c6314454-1519595310196SeH ∃(X 1∑)QCISD (T )M 2S +c6312834-1512115015851CCSD (T )M 2S +c6313164-1316843712985表4　SeH (Se 2H )分子基态(X 2∏)与SeH ∃离子基态(X 1∑)光谱数据Tab.4　Spectrum data of the ground states (X 2∏)of SeH (Se 2H )molecules and the ground states (X 1∑)of SeH ∃hydroniums Molecules or HydroniumsMethods ωe (cm -1)ωe χe (cm -1)B e (cm -1)αe (cm -1)D e (×104・cm -1)SeHCCSD (T ) 242319551 4311242 718303 011929 31268QCISD (T )242315305431101971829501192831269Exp [15]242117153[15]4416012[15]71899187[15]01220749[15]3139210[15]Ref [14]242513334[14]391515[14]71749[14]012200[14]Se 2HCCSD (T )17251281521184703196690106954018388QCISD (T )17241979321183573196650106952018389Exp [13]1708[13]31940[13]SeH ∃CCSD (T )237811354361267771779201157231330QCISD (T )236612702431113971777801196231361401四川大学学报(自然科学版)第44卷图3　QCISD (T )方法计算SeH 2基态势能函数曲线Fig 3　The potential energy curve of theground state SeH 2by QCISD (T )method图4　CCSD (T )方法计算SeH 2基态势能函数曲线Fig 4　The potential energy curve of theground state SeH 2by CCSD (T )method谱常数进行计算.结果表明,用CCSD (T )和QCISD (T )方法及62311++G (3df ,3pd )基组计算,并用修正的Murrell 2Sorbie +c6势能函数拟合计算SeH (Se 2H )分子基态(X 2∏)的光谱常数和实验值吻合很好,这表明,经过修正后的Murrell 2Sorbie +c6势能函数解析式能较准确地反映SeH (Se 2H )分子基态(X 2∏)与SeH -离子基态(X 1∑)的结构特征和能量变化.致　谢　本工作由杨向东教授指导完成,特此致谢.参考文献:[1]　Grandinetti F ,Vinciguerra V.Adducts of NF 2+with di 2atomic and simple polyatomic ligands :a computational in 2vestigation on the structure ,stability ,and thermochem 2istry [J ].International Journal of Mass S pectrometry ,2002,216:285.[2]　Z ivny O ,Czemek SD (T )calculations of vibrational frequencies and equilibrium geometries for the diatomics F2,SF ,and their ions [J ].Chem Phys Lett ,1999,308:165.[3]　Matsunaga N ,Zavitsas A parison of spectroscopicpotentials and an a priori analytical function.The poten 2tial energy curve of the ground state of the sodium dimer ,X 1Na 2[J ].J Chem Phys 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SeH和Se 2H分子基态(X 2Ⅱ)及SeH -离子基态(X 1∑)的结构与势能函数

ｃａｉＣＩＤ（／ —１＋＋Ｇ（ｄ，３ｄａｄＣＳ（／ —１＋＋Ｇ（ｄ，ｐ）ｍｅｈｄｄｔｅＭｕ — ｈｎｃＱＳＴ）６３１ｓ３ｆｐ）ＣＤＴ）６３１ｎ３ｆ３ｄｔｏｓａｒｎｈ
ｒｌＳｒｉｕｃｉｎｄｔｅｃｒｅｔｄＭｕｒｌＳｒｉ＋ｃｕｃｉｎ．Ｔｈｅｕｅａａｏｐｃｒｍｅｉｏｄｅ１ｏｂｅｆｎｔｓａｈ一ｏｎｏｃｅｒｅｌｏｂｅ６ｆｎｔｓ — ｏｅｄｄｃｄｄｔｆｓｅｔｕａｎｇｏｒ
ｂｓｄｏｏｐｔｅｒｄａｏｉａｄｍｏｅｕａｅｃｉｎｓａｉｓＴｈｎｒｉ，ｅｕｌｒｍｅｍｅｒｄｈ — ａｅｎｇｕｈｏｙａｔｍｃｎｌｃｌｒａｔｔｔｃ．ｅｅｅｇｅｒｎｒｏｓｑｉｂｉｇｉｕｏｔｅａａｉｎｓｒｍｏｉｆｅｕｎｉｆｔｅｔｒｅｅｅｔｏｉｓａｅａｅｂｅａｃｌｔｓｇｔｅａｎｔｅｈｄｏｕｎｕｍｅｎｃｒｑｅｃｅｏｈｈｅｌｒｎｃｔｔｈｖｅｎｃｌｕａｅｕｉｈｂｉｉｏｍｔｏｆｑａｔｍ — ｓｃｓｄｎｉ
子基态（ ∑）电子态及相应的离解极限．用量子力学从头算方法，用二次组态相互作用Ｘ的采运ＱＣＩＤＴ）电子相关单双耦合簇ＣＳＴ）法及６３１＋Ｇ（ｄ，ｐ）组，准的Ｍｕ— Ｓ（和ＣＤ（方 —１＋３ｆ３ｄ基标ｒ

HCl分子基态(X 1∑ +)的分子结构与势能函数

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第２５卷第４期
２００７年１１月
贵州师范大学学报（自然科学版）
Ｊｕｎｌｆｕｚｏｏｍｌｎｅｓｙ（ａｒｌｃｅｃｓｏｒａｏｉｕＮｒａＵｉｒｔＮｔａＳｉｅ）Ｇｈｖｉｕｎ
Ｖ０．５．１２Ｎｏ．４Ｎｏ．ＯＯ７ｖ２ｒ
文章编号：０４５７（０７００４ｏ１０－５０２０）４— ０８一４
ＨＣ分子基态（１＋）１Ｘ∑ 的分子结构与势能函数
庞礼军， ’ 汪荣凯， ’ 令狐荣锋陈世国，，杨向东
２ＩｔｒａｉｎｌＳｈｏｆＳｆａｅ，ｈｉｖｒｉ，ｕａ，ｂｉ３０２，ｈｎ．ｎｅｎｔａｏｌｏｏｔｒＷｕａＵｎｅｔＷｈＨｕｅ０７Ｃａ；ｏｃｗｎｓｙｎ４ｉ
３ｎｔｕｆｔｍｃａｄＭｏｃｌｈｓｓＳｃｕｎｖｒｔ，ｈｎｄ，ｉｕｎ６０６，ｈｎ）．ＩｓｔｔｏｏｌｕａＰｙｉ，ｉａＵｅｉＣｅｇｕＳｃａ１０５ＣａｉｅＡｉｎｅｒｃｈｎｉｓｙｈｉ
基组Ｃ —ｐ＆下，Ｃｖ优化计算了Ｈ１Ｃ分子基态的平衡结构和离解能，到的平衡核间距与实验值吻合良好。采用得标准ＭｕｒＵＳｒｉｒ－ｏｂｅｅ函数和最小二乘法拟合出了Ｈ１Ｃ分子势能函数的解析表达式，以此为基础进一步计算出并Ｈ１Ｃ分子的力常数及光谱常数。计算结果与实验数据非常吻合。关键词：Ｃ分子；Ｈ１基态；分子结构；能函数势

DCl分子基态(X 1Σ +)的分子结构与势能函数

２７
文章编号：１７．０５（００５０２ —４６４８８２１）０ —０７０
Ｄ１Ｃ分子基态（ ∑）的分子结构与势能函数
庞礼军
（州师范大学物理与电子科学学院，贵州，贵阳贵５００）５０１
摘
要：量子化学计算方法ＣＤＴ和ＱＣＳＴ，用ＣＳ（）ＩＤ（）分别在基组６３ｌ＋ — １＋Ｇ料和ｃ－ｖｚ，优化计算了Ｄ１ｃｐｄ下Ｃ分子
基态的平衡结构和离解能，得到的平衡核间距与实验值吻合。采用标准ＭｕｒｌＳｒｉｒｅ－ｏｂｅ函数并进行了非线性最小ｌ
二乘法拟合，得到了ＤＣ分子势能函数的解析表达式，并进一步计算出Ｄ１１Ｃ分子的力常数及光谱常数。计算结果
与实验数据非常吻合。来自关键词：Ｄ１Ｃ分子；基态；分子结构；函数势能中图分类号：Ｏ６．５１４文献标识码：ＡＤＯ：．９９．ｓ．６４８８．０００．６ＩＯ３６￣ｉｎ１７ —０５１．０Ｉｓ２５０
Ａｂｔａｔｈｑｉｂｉｍｔｕｔｅａｄｄｓｏｉｔｎｅｅｇｆｓｒｃ：ＴｅｅｕｌｒｉｕｓｃｕｎｉｓｃａｉｎｒｙｏｒｒｏＤＣ１ｍｏｅｕｅａｈｒｕｄｓａｅａｅｃｌｕａｅｌｃｌｔｔｅｇｏｎｔｔｒａｃｔｄｌ
ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＡＮＤＰｏＴＥＮＴＩＡＬＥＮＥＲＧＹＦＵＮＣＴＩｏＮＦＥＲｏＵＮＤｏＴＨＧ

NaH,NaD分子基态(X 1∑ +)的结构与势能函数

ｏ
ｄ
为碱金属氢化物的典型代表获得大量研究成果ｊ但是Ｎａ，Ｄ分子结构和势能函数的研究却很少．
本文采用Ｇａｓｉ０程序中的ＱＣＳ（／ —１＋＋Ｇ（ｄ，３ｄ方法，Ｎｉ，Ｄ分子基态进行ｕｓｎ３ａＩＤＴ）６３１３ｆｐ）对ａＮａｌ
首先用ＱＩＤ（／ —１＋＋Ｇ（ｄ，ｐ）法进行逐点扫描计算，到一系列单点势能值，然后分别ＣＳＴ）６３１３ｆ３ｄ方得选用ＭｕｒｌＳｒｉｒｅｌｏｂｅ函数和经过修正后的ＭｕｒｌＳｒｉ＋Ｃ — ｒｅ —ｏｂｅ６函数．ｌ
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第２９卷第９期
Ｖｏ．９ＮＯ１２．９
２００７年９月
Ｓｅｐ．２７００
文章编号：１７６３—９６（０７０８８２０）９—０７０７—０４
ｍ
Ｎａ西Ｎａ分子基态（ ∑＋）结构与势能函数Ｈ，ＤＸ１的
收稿日期：２０ —００７３—２６
基金项目：贵州省教育厅自然科学重点项目（０５０）２０１５；贵州省优秀科技人才省长专项资金项目［省专合字（０６１３号］黔２０）１
作者简介：岳莉（９４一，女，山东泰安人，副教授，主要从事原子分子物理研究．１６）
ｏ
Ｓ
南
大
岳莉，

hcl分子基态(x^1 ∑^+)的平衡几何与势能函数

hcl分子基态(x^1 ∑^+)的平衡几何与
势能函数
HCl是一种常见的氯化氢分子,它的分子式为HCl。

HCl分子的基态（最低能级态）的结构为X^1 ∑^+,其中X表示高对称性的分子键类型,∑表示轨道的对称性。

HCl分子的平衡几何与势能函数与分子内部的电子分布有关。

HCl分子的基态为单键结构,其中氢原子的1s电子与氯原子的2p电子形成单键。

由于氢原子的电荷较小,因此HCl 分子的单键是由氯原子的电荷向氢原子的电荷传递的。

这意味着HCl分子的基态中,氢原子的1s电子与氯原子的2p电子的能级差较大。

HCl分子的平衡几何与势能函数可以通过量子化学方法来计算。

例如,我们可以使用Hartree-Fock方法或者密度泛函理论（DFT）来求解HCl分子的基态能级和电子分布。

这些方法均需要使用计算机来实现,并且需要较高的数学水平和物理学知识。

Si3分子基态(X 1A1)的结构与分析势能函数

ｔｅｒｕｄｓａｅｆｉＸＡ１ｈｏｎｔｔ３）ｍｏｅｕｅｒｅｅｎｄｂｓｄｏｔｍｉａｄｍｏｃｌｅｃｉａｉ。ｒｇｏＳ（ｌｌａｅｔｒｅａｅｎａｏｃｌｕａｒａｔｎｓｔｓＭｕ— ｃｄｍｉｎｅｒｏｔｃ
动频率ｖＢ）４．４６ａ＿，（２＝５７６４ｎ。弯曲振动频率ｖＡ１＝１５６０ｎ和反对称伸缩振动频率ｖＡ１＝（）８．１０ｃｌ（）５９６９ｎ。在此基础上，用多体项展式理论方法，出了基态ｓ３５．００ａ＿．使导ｉ分子的全空间解析势能函数，势该
ｒｌＳｒｉａａｙｉｐｔｎｉｎｒｙｆｎｔｎｏｉｍｏｅｕｅａｅｎｄｒｖｈｏｇｈａｔｓｕｒｉｉｇｔｅｌｏｂｅｎｌｔｏｅｔｅｅｇｕｃｉｆ２ｌｃｌｓｂｅｅｉｅｔｒｕｈｔｅｌｓ－ｑａｅｆｔｏ－－ｃｌａｏＳｈｄｅ－ｔｎａｎｔｏｄｔ．Ｓｍｉｒｂｉｉａａｉｌｌｈａｍｏｉｆｅｕｎｙｈｓｂｅａｃｌｔｄｔｅａａｙｉｔｎｉｌｎｒｙｆｎ — ｉａｙ，ｔｅｈｒｎｃｒｅｃａｅｎｃｌｕａｅａｈｎｌｃｐｅｔｅｇｕｃｑｄｎｔｏａｅ
能函数准确再现了Ｓ３Ｃｖ平衡结构．ｉ２）（
关键词：ｉ；Ｓ３多体项展式理论；空间解析势能函数全中图分类号：６．Ｏ５１３文献标识码：Ａ
Ｓｒｃｕｅａｎａｙｉｏｅｉｌｅｒｙｆｎｔｏｏｔｕｔｒｎｄａｌｔｃｐｔｎｔａｎｅｇｕｃｉｎｆｒ

LiH分子基态的分析势能函数与光谱常数

文献标志码：Ａ
双原子分子势能函数是Ｂｒ— ｐｎｅｒ似下分子总能量的本征函数，分子本身几何及电子结ｏｎＯｐｅｈｉ近ｍｅ是构的完全描述口，］随着光化学、子生物学、分天体物理、光物理以及纳米技术的发展，能函数尤其是双激势原子分子势能函数的精确研究引起了科学界越来越多的重视，简便实用的理论方法构造正确的解析势能用
函数是研究双原子分子精确势能函数的重要途径，具有重要的科学意义；而且这种势能函数又是研究原子分
子反应动力学的关键ｊ．
本文在简要推导ＬＨ分子的离解极限后，ｉ利用优选出的ｃｓＴ）法在ｃ－ＶＱＺ基组下，ＬＨ分ｃＤ（方ｃＰ对ｉ
１ＬＨ分子的离解极限ｉ
为了正确表述ＬＨ分子基态相对应的势能函数，要合理地确定其离解极限．ｉ需根据原子分子反应静力
学原理＿］基于分子电子状态构造的群体论原理，１， “ 即广义Ｗｉｇｒｗｔｒｎｅ— ｉｍｅ规则，由分离原子法构造出ＬＨｉ
势能函数，算与ｘ ∑ 计态相应的光谱常数（、和ａ、
）其结果与实验符合得较好．，
关键词：基态；分子结构与势能函数；ｉＭｕｒｌＳｒｉＩＨ；ｒｅ—ｏｂｅ函数ｌ
中图分类号：５１１Ｏ６．

用ab initio方法研究NaH(NaD)分子的结构及其基态(X 1∑ +)的势能函数

ｔｉｅｙｆｔｎｏｔｅＭｕｒｌ— ｏｂｃｆｃｉｎ．Ｔｈｅｕｔｓｏｈｔｔｅｓｅｔｏｃｐｃｃｎｔｎｓｄ — ａｎｄｂｔｇｔｒｅｌＳｒｉｕｎｔｏｉｉｈｅｒｓｌｈｗｓｔａｈｐｃｓｏｉｏｓａｔｅｒｉｅｒｍｒｅｌＳｒｉｕｃｉｎａｅｉｅｇｏｇｅｍｅｈｔｘｅｒｖｄｆｏｔｅＭｕｒｌ— ｏｂｅｆｎｔｏｒｎｖｒｏｄａｒｅｎｔｔｅｅｐｒｍｅｔｌｄｔｈｙｗｉｈｉｎａａａ，ｗｈｃｎ— ｉｈｉ
Ｓｒｃｕｅｎｄｐｔｎｉｌｅｅｇｕｔｏｆｔｅｇｏｎｄｔｕｔｒｓａｏｅｔａｎｒｙｆｎｃｉｎｏｈｒｕ
ｓａｅｏｉ（Ｄ）ｍｏｅｕｅｔｔｆｌＮａＮａｌｃｌｓ
ＸＵＭｅ，ＬＮＧＨＵＲｏｇｆｎ，ｊｈ—ｉＯＮＧａ —ｈｉＩｎ —ｅｇＩＳｉｙｎ，ＳＸｉｏｓｕ＇
Ａｕ．０７ｇ２０
用ａｉｏｂｉｔ方法研究ＮＨ（ａ分子的结构及ｎｉａＮＤ）
其基态（ ∑ ＋）Ｘ的势能函数
徐梅令狐荣锋，，吉世印宋晓书 ’ ，
６０６；１０５
（．州师范大学理学院，１贵贵州贵阳５００；．５０１２四川大学原子与分子物理研究所，四川成都３贵州教育学院，．贵州贵阳５ｏ０）５ｏ１
关键词：ａ（ａ分子；、取代耦合族方法；ｒｅ—ｏｉＮｉＮＤ）ｌ单双Ｍｕｒｌｒｃ函数；能函数ｌＳｂ势文献标识码：Ａ文章编号：０２－９３２０）４—００ｏ１０－－８（０７ｏ６０９一４中图分类号：５１１０６．

LiH_LiO和LiOH的分析势能函数与分子反应动力学

LiH,LiO 和LiO H 的分析势能函数与分子反应动力学3罗德礼1)　蒙大桥1)　朱正和2)1)(中国工程物理研究院,绵阳919信箱71分箱　621900)2)(四川大学原子分子物理研究所,成都　610065)(2002年11月19日收到;2003年1月29日收到修改稿) 基于相对论有效原子实势(RECP )和密度泛函(B3LY P ΠS DD )方法,优化得到了LiH ,LiO 和LiOH 的分子结构;研究得到了LiH 和LiO 的Murrell 2S orbie 分析势能函数以及LiOH 的多体项展式分析势能函数,由势能函数导出了LiH ,LiO 和LiOH 的离解能,分别为21722eV ,31592eV 和91085eV ,与实验值基本一致.在分析势能函数基础上,用准经典分子散射理论方法,研究了LiH 与O 的分子反应动力学.结果表明,碰撞反应是一个无阈能反应,即较低的初始平动能更有利于反应产物的形成,主要生成物是LiO.关键词:LiH ,LiOH ,势能函数,分子反应动力学PACC :3110,3120,3130,3520D3中国工程物理研究院基金(批准号:20010553)资助的课题.11引言固态氢化锂(LiH )中氢含量达1319%,被认为是一种有广泛应用前景的氢能载体材料[1].但是,由于其化学活性很强,很容易与空气中的H 2O ,O 2和N 2反应,因此研究贮存条件下LiH 的氧化腐蚀行为很重要.通常认为在潮湿的空气中,在LiH 表面会形成LiOH 或Li 2O 层,而在封闭的系统中,LiOH 会与LiH 反应释放出H 2.Dinh 等人[2]最近采用程序升温方法研究了LiOH 分解的分解过程以及水汽存在下LiH 的氧化腐蚀速度,分析了LiH 的氧化腐蚀机理.事实上,LiH 在微量H 2O ,O 2和N 2存在下的反应过程及机理十分复杂,依然有很多问题未能给出明确回答,因此,进一步开展有关理论研究,对深入认识这种复杂反应体系机理有积极意义.量子力学从头计算是研究分子结构及其相作用势、分子微观反应动力学及化学反应过程机理的有效方法.在这方面进行了有益的探索,建立的计算方法已经应用到Z r ,C o 及Z rC o 等与氢同位素的反应体系的理论研究[3,4],理论研究结果与实验结果基本一致.用从头计算方法,研究分子体系的势能函数,进而研究反应体系微观分子反应动力学过程的方法,已经为不少研究者成功应用[5—8].本文在相对论有效原子实势近似下,用密度泛函理论和多体展式理论方法[9],研究基态LiH ,LiO 和LiOH 分子的结构与分子势能函数,基于准经典分子反应理论,研究反应体系微观分子反应动力学过程,进一步研究LiH 氧化微观反应过程机理.21计算方法研究微观分子反应动力学过程十分复杂,需要精确求解包含碰撞体系中原子、分子的全部核和电子的动能和相互作用势的Shr dinger 方程.根据B 2O 近似,可以把分子散射过程的Shr dinger 方程简化为核在势能面上运动.因此,当反应体系的势能函数确定以后,可以用准经典分子散射理论,用数字求解方法,模拟出化学反应产物的轨线,计算出分子散射运动的一套数据,例如散射概率,散射截面,产物的电子状态和能量分布等.本文所涉及的分子反应动力学研究引用了文献[10]所建立的模型.在计算中,通常预先指定某些参数,例如设定振2转量子数(ν,J ),碰撞参数(b ),原第52卷第10期2003年10月100023290Π2003Π52(10)Π2438205物　理　学　报ACT A PHY SIC A SI NIC AV ol.52,N o.10,October ,2003ν2003Chin.Phys.S oc.子A相对于原子B的相对速度(V);再随机选择A 到BC质心距离(ρ)、核间距(R)和初始相位角(θ,ψ)起始值,计算大量不同初始状态的碰撞轨线,按统计分布规律统计碰撞结果.计算程序是Banker编写的“G eneral T rajectory Program”经修改后用于本文所涉及的准经典轨线计算,该程序已经成功地用于多个分子反应系统的理论计算[9,11].对于A+BC生成ABC分子的反应,通过大量不同初始状态的经典轨线计算后,可以通过下列两式确定其反应概率P 和反应截面σr:σr =(E t,ν,J)=πb2max limN→∞N r(E t,ν,J)N(E t,ν,J),(1)P(E t,ν,j,b)=lim N t(E t,ν,j,b) N(E t,ν,j,b)=π2b2max lim N r(E t,ν,J)N(E t,ν,J),(2)其中bmax为最大碰撞参数,指反应能够发生所允许的最大碰撞距离,式中N,Nr分别是计算的总轨线数与指定生成物轨线数,Et为初始平动能.ν,J分别为振动,转动量子数.碰撞反应体系的势能函数确定之后,用M onte2 Carlo准经典轨线方法[10]求解体系Hamilton运动方程.计算中,先对每一个初始平动能Et选一系列的碰撞参数值,并且对这些碰撞参数不做随机取样,这样得到一系列的碰撞结果,从中选取刚好处于非弹性碰撞和弹性碰撞临界状态的结果,所对应的值作为最大碰撞参数bmax.不同初始平动能下的最大碰撞参数bmax确定后,再取初始平动能E t为一定值, N值取20000次做随机碰撞,统计碰撞结果,可以得到在该初始平动能Et下散射粒子在各个反应通道上的分布,散射粒子的轨线和散射角分布.31结果与讨论3111LiH和LiO的分析势能函数采用相对论有效原子实势(RECP)和密度泛函方法[6—8](B3LY PΠ62311G),优化得到了LiH和LiO的结构参数,以及分子不同核间距的能量值,采用最小二乘法,将其拟合为Murrell2S orbie势能函数形式V(R)=-D e(1+a1ρ+a2ρ2+a3ρ3)exp(-a1ρ),(3)式中ρ=R-Re,R为核间距,R e为平衡核间距,D e,a1,a2,a3为拟合参数.优化结果及拟合参数列于表1,为了便于比较,将文献[11]中有关分子结构的部分实验测定值也列入表中.计算结果与实验值差别不大,表明研究方法是可靠的.表1　基态LiH和LiO的Murrell2S orbie势能函数参数及分子的光谱常量分子电子态R eΠnm D eΠeV a1Πnm-1a2Πnm-2a3Πnm-3ωeωeχe B eLiH X1Σg011593011596[11]2172221551[11]251526186174665718761528125191587154LiO X2Σ011653159231627[11]3714654051830152711108818371711127 OH[7]X1∏01096964162145107048814037951037381538419318191 3121LiOH分子的多体项展式分析势能函数用B3LY PΠ62311G方法,先优化获得LiOH的结构参数,再采用多体项展式理论方法得到LiOH的分析势能函数.表2列出了基态LiOH的优化结果.基态LiOH具有C∞v构型,满足LiOH离解极限的多体项展式分析势能函数表示为V(R1,R2,R3)=V LiH(2)(R1)+V OH(2)(R2)+V LiO(2)(R3)+V LiOH(3)×(R1,R2,R3),(4)式中VLiH (2)(R2)、V OH(2)(R2)和V LiO(2)(R3)为基态双原子分子的双体项势能函数,本文采用Murrell2S obie 函数形式,其参数见表2.VLiOH(3)(R1,R2,R3)为三体项势能函数,采用形式为[7]V LiOH(3)(R1,R2,R3)=P・T,(5)(4)式中,P为优化内坐标S的多项式,T为量程函数,其形式分别为P=C1+C2S1+C3S2+C4S22+C5S32+C6S1S2+C7S34,(6) T=[1-tanh(γ1S1Π2)][1-tanh(γ2S2Π2)]×[1-tanh(γ3S3Π2)].(7)(6)和(7)式中共有七个线性系数Ci和三个非线性系数γi.线性系数C i,可以用表3所示LiOH在平衡934210期罗德礼等:LiH,LiO和LiOH的分析势能函数与分子反应动力学点的力常数和离解能确定.对于非线性系数γi ,通过对全势能表面进行非线性优化确定.研究得到的LiOH 多体展式分析势能函数参数见表31根据分析势能函数绘制的等值势能图如图1和图21表2　LiOH 的几何结构与力常数基电子状态离解能a )ΠeV平衡结构力常量b )X 1∑91085R Li 2O =01159nm R H 2O =01095nm∠LiOH =18010°f R 1R1=01166874f R 2R2=01577111f θθ=010160211f R 4R4=010160213f R1R2=-01161488×10-2注:a )基态原子的能量为分子体系的零点能;b)力常数的单位为原子单位.表3　LiOH 分子分析势能函数的三体项参数C 1=91180011C 2=-12180029C 3=101798986C 4=-121122528C 5=171014793C 6=371801919C 7=421858907γ1=6125γ2=2125γ3=2125图1　LiOH 对称伸缩振动等值势能图图2　LiOH 旋转等值势能值势能图图1是固定键角∠LiOH =18010°时,所表现的Li —O 和O —H 键对称伸缩振动等值势能图.在平衡点(R LiO =01159nm ,R OH =010952nm ),准确地再现了LiOH 分子结构的C ∞v 对称性和离解能D e =-91085eV ,与对LiOH 分子结构的优化及离解能的计算结果一致.图2是将LiO 键放在x 轴上,让H 原子绕LiO 键旋转时的等值势能图.图中已清楚地表示出了平衡态LiOH 的线型结构,当H 原子旋转到∠LiOH =180100°,R LiO =01159nm 和R OH =010952nm 时,体系能量最低,LiOH 的离解能D e =-91085eV ,与对LiOH 分子结构的优化及离解能的计算结果一致.表明LiOH 的分析势能函数,正确反映了分子的结构特征,可用于进一步研究分子反应动力学.3131O(2P 3)+LiH (X 2Σg )反应产物的分布对于O (2P 3)+LiH (X 2Σg ,ν=0,J =0)碰撞反应,有(8)式所示五种反应通道.其中,channel 1(第一通道)和channel 3是交换反应通道,channel 4是络合反应通道.O (3P 2)+LiH (X 1Σg )→LiO (X 2Σ)+H (2S g )channel 1LiH (X 1Σg )+O (3P 2)channel 2OH (X 1Π)+Li (2S 1Π2)channel 3LiOH ( X 1Σ)channel 4Li (2S 1Π2)+O (3P 2)+H (2S g )channel 5.(8) 用M onte 2Carlo 方法选取初始变量,计算O (2P 3)+LiH (X 2Σg ,ν=0,J =0)反应体系.初始平动能取值如表4,LiH (X 2Σg )的初始振2转量子数取值为J =0和V =0,质心之间的初始距离ρ,LiH (X 2Σg )的初始振动相位及体系的方位角均由M onte 2Carlo 方法随机选取,b 在0—b max 间均匀分布.对于不同的初始平动能,各通道上粒子数的分布情况如表4.表4　H +LiO 碰撞反应不同初始平动能下各通道上粒子数的分布E t Πk J ・m ol -1第一通道第二通道第三通道第四通道第五通道total01424878389803910100004118633033030232010000201755556439203501000041180468652900210100001041503159677926001000020715020046296170000100004181001930786215652200000442物理学报52卷从表中的数据可见,随反应物初始相对平动能降低,散射粒子在第一、第四通道上的粒子数逐渐增加,在第三通道上的粒子数逐渐减少.这三个反应表明O +LiH 碰撞反应是一个无阈能反应,这个结论与LiOH 的分析势能函数的特征相符.此外,在第一通道上的粒子数远大于第三、第四通道上的粒子数,表明O +LiH 碰撞反应主要生成物是LiO.3141O(2P 3)+LiH (X 2Σg )络合反应截面为了确定络合反应的反应截面,计算了大量不同初始状态的碰撞轨线,以便使计算结果服从统计分布规律.本文在确定最大碰撞参数b max 时,碰撞轨线数为1000条,在确定反应截面σr 时,碰撞轨线数为20000条.对于给定的V ,ν,J 和b ,反应截面σr 和反应概率P 分别由(1)和(2)式计算给出,图3所示是channel 1,channel 3和channel 4的反应截面σr 和反应概率P 与反应最大碰撞参数b max 与初始平动能E t 的关系.结果表明,随着初始平动能E t 的增加,最大碰撞参数b max 减小.第三、第四反应通道的反应截面σr 随初始平动能E t 的增加而减少,表明LiH 与O 的反应是个无阈能反应,即较低的初始平动能更有利于反应产物的形成.三个反应通道中,第一通道的反应截面最大,表明O +LiH 碰撞反应主要生成物是LiO ,与实验现象一致.41结论基于相对论有效原子实势和密度泛函方法,优化得到了基态LiH ,LiO 和LiOH 的分子结构,研究得到了LiH 和LiO 分子的Murrell 2S orbie 以及LiOH 分子的多体项展式分析势能函数,由势能函数导出的分子离解能等分子结构数据与实验值基本一致.在分析势能函数基础上,用准经典分子散射理论和数字求解方法,研究了LiH 与O 的分子反应动(a )b max 2Et(b )σr 2E t图3　碰撞反应截面σr 、最大碰撞参数b max 和初始平动能E t 的关系力学,模拟计算出了一套数据,例如散射粒子分布,反应截面等.结果表明,随反应物初始相对平动能降低,散射粒子在第一、第四通道上的粒子数逐渐增加,表明O +LiH 碰撞反应是一个无阈能反应,即较低的初始平动能更有利于反应产物的形成,这个结论与LiOH 的分析势能函数的特征相符.在第一通道上的粒子数远大于第三、第四通道上的粒子数,表明O +LiH 碰撞反应主要生成物是LiO.[1]Edited by Padro and Lau 2001Advances in hydrogen energy (K luwer Academ ic ΠPlenum Publishers )p131[2]Dinh L N ,Cecala C M ,Leckey J H et al 2001J .Nucl .Mater .295193[3]Luo D L ,Jiang G and Zhu Z H 2001Acta Phys .2Chim .Sin .17913(in Chinese )[罗德礼、蒋　刚、朱正和2001物理化学学报17913]144210期罗德礼等:LiH ,LiO 和LiOH 的分析势能函数与分子反应动力学[4]Luo D L,Jiang G,Zhu Z H and M eng D Q2001Acta Phys.2Chim.Sin.17626(in Chinese)[罗德礼、蒋　刚、朱正和、蒙大桥2001物理化学学报17626][5]Luo D L,Sun Y,Liu X Y et al2001Acta Phys.Sin.501896(inChinese)[罗德礼、孙　颖、刘晓亚等2001物理学报501896] [6]W ang H Y,Zhu Z H et al1999Acta Phys.Sin.482215(in Chi2nese)[王红艳、朱正和等1999物理学报482215][7]M eng D Q,Jiang G et al2001Acta Phys.Sin.501268(in Chi2nese)[蒙大桥、蒋　刚等2001物理学报501268][8]Xue W D,W ang H Y,Zhu Z H et al2002Acta Phys.Sin.512475(in Chinese)[薛卫东、王红艳、朱正和等2002物理学报512475][9]Zhu Z H,Y u H G1997Molecular structure and molecular potentialfunction(Beijing:Science Press)(in Chinese)[朱正和、俞华根1997分子结构与势能函数(北京:科学出版社)][10]Luo D L2002Ph.D.Thesis(S ichuan University)(in Chinese)[罗德礼2002博士学位论文(四川大学)][11]W east R C,Astle M J1983CRC Handbook o f Chemistry and Phys2ics(Florida:CRC Press)Potential energy functions and molecular reactiondynamics for LiH,LiO and LiOH3Luo De2Li1)　M eng Da2Qiao1)　Zhu Zheng2He2)1)(China Academy o f Engineering Physics,Mianyang　612900,China)2)(Institute o f Atomic and Molecular Physics,Sichuan Univer sity,Chengdu　610065,China)(Received19N ovember2002;revised manuscript received29January2003)AbstractThe structures of LiH,LiO and LiOH have been optim ized based on the density functional(B3LY PΠsdd)method w ith rela2 tivistic effective core potential.The Murrell2S orbie analytic potential energy functions for LiH and LiO,and the many2body ex2 pansion analytic potential energy function for LiOH are derived by using the many2body expansion theory and normal equation fit2 ting methods.The dissociation energies for LiH,LiO and LiOH are calculated from the analytic potential energy functions. Then,the atom ic and m olecular reaction dynam ic processes for the collision of O+LiH(ν=0,j=0)system are investigated w ith the present potential energy functions by M onte2Carlo quasi2classical trajectory approach.The results show that O+LiH(ν=0,j=0)has no energy threshold,and the dom inated product is LiO.K eyw ords:LiH,LiOH,potential energy function,m olecule reaction dynam icsPACC:3110,3120,3130,3520D3Project supported by the Science Funds of China Academy of Engineering Physics(G rant N o.20010553).2442物理学报52卷。

LaF分子基态X1Σ+分析势能函数计算

LaF分子基态X1Σ+分析势能函数计算陈林红;桑斌;项金根;尚仁成【期刊名称】《原子与分子物理学报》【年(卷),期】2001(18)4【摘要】用原子分子反应静力学原理导出LaF分子可能的电子状态和离解极限.在相对论有效核芯势RECP(Relativistic Effective Core Potential)近似下,用密度泛函理论中的B3LYP方法优化了LaF分子单、三重态平衡几何结构,计算了基态X1Σ+ 的振动基频和离解能.在计算出来的一系列单点势能基础上,用非线性最小二乘方法拟合出基态Murrell-Sorbie势能曲线,得到分析势能函数,由此计算出相应光谱常数ωe、B e、αe、ωeχe的理论值并和实验测量的振转光谱比较,结果非常吻合.另外还比较了用两种不同有效势得到的分析势能函数和光谱参数,以能量一致相对论有效势ECEP(E nergy Cosistent Relativistic Effective Potential)得到的结果最好.【总页数】5页(P399-402,406)【作者】陈林红;桑斌;项金根;尚仁成【作者单位】清华大学物理系天体物理中心;清华大学物理系天体物理中心;清华大学物理系天体物理中心;清华大学物理系天体物理中心【正文语种】中文【中图分类】O561.1【相关文献】1.NaH分子基态(X1∑+)的分子结构与势能函数 [J], 庞礼军;汪荣凯;令狐荣锋;徐梅;陈世国;杨向东2.DCl分子基态（X1Σ＋）的分子结构与势能函数 [J], 庞礼军3.DCl分子基态(X1Σ+)的分子结构与势能函数 [J], 庞礼军4.HBr分子基态(X1∑+)的分子结构与势能函数 [J], 庞礼军;汪荣凯;令狐荣锋;徐梅;沈光先;杨向东5.SeH和Se2H分子基态(X2Ⅱ)及SeH-离子基态(X1∑)的结构与势能函数 [J], 沈光先;令狐荣锋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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ｆｃ０ｕｎｆｎｉ
０引言
分子结构和分子势能函数是原子与分子物理中一个重要的研究方向．不仅是原子分子物理学它和材料科学的重要基础 … ，且是研究反应动力而学的关键Ｊ。氢化锂（ｉ被认为是一种有广ＬＨ）
（ｄ，）法，ＬＨ分子基态进行了几何优化３ｆ２方对ｉ
和单点能计算及能量扫描计算，研究其分子势能函数；后用非线性最小二乘法拟合出经修正的然ＭｒＵ— ｒｉ＋函数的参数，ｕｒＳｂｃｅｏｅ并计算出各阶力常数和光谱常数，结果与实验光谱数据吻合较好。
（贵州师范大学理学院，贵州贵阳５００）５０１
摘要：采用量子力学从头算方法，分别运用二次组态相互作用ＱＩＤＴ）６—３１＋＋Ｇ（，ｐ）ＣＳ（／１３２ｅ方法和电子相关单双耦合簇ＣＳＴ／３１＋＋ＣＤ（）６— １Ｇ女女研究了氢化锂（ｉ分子基态的结构与势能函数，ＬＨ）计算其光谱数据（关键、ｅａＢ、）结果与实验光谱数据吻合较好。表明ＬＨ分子基态的势能函数可用经修正的Ｍｕｒｌ，ｉｒｌ— ｅ
泛应用前景的氢能载体材料，在微量ＨＯ，：Ｎ：Ｏ，：存在下，ｉＬＨ的反应过程及机理十分复杂，进一步开展相关的理论研究意义重大．１引。本文采用Ｇｕｓｎ０ａｓｉ３软件中的ＱＩＤ（ａＣＳＴ）／６—３１＋＋Ｇ１
ＡｂｔａｔｎｔｉｐｐｒｔｅｓｕｔｒｎｏｅｔｌｅｅｇｕｃｉｎｆｔｅｇｏｎｔｔｆＵＨｏｅｕｅｓｒｃ：Ｉｓａｅ．ｔｃｕｅａｄｐｔｎａｎｒｙｆｎｔｓｏｒｕｄｓｅｏｈｈｒｉｏｈａｍｌｃｌ
ｓａｅｏｔｉｅｒｍｅｃｃａｏｒｎｇｏｇｅｍｅｔｗｔｅｄｔｏｅｐｒｎ．ＩｉｄｃｔｓｔａｔｔｂａｎｆｄｏｔａｕｔｎａｅｉｏｄａｒｅｎｉｔａｆｍｘｅｍｅｔｔｎｉａｅｔｈｌｌｉｈｈａｒｉｈｈｅｔｅｅｇｃｉｔｅｐｔｎａｎｒｙｆｎｔｍｆＵＨａｅｅｐｅｓｄｂｅｍｏｉｅｒｌ —Ｓｒｉｕｃｉｍ．ｏｉｌｕｏｏｃｎｂｘｒｓｅｙｔｄｆＭｕｒｌｏｂｅｆｎｔｈｉｄｅｏＫｅｒｓ＿ｌｃｌ；ｓｒｃｕｅｏｌｃｅｏｅｔｎｒｙｆｎｔｎ；ｍｏｉｅｒｅｏｂｃｙｗｏｄ：ＩＨｍｏｅｕｅｔｔｒｆｍｏｅｕ；ｐｔｎｉｅｅｇｕｃｏｉｕｌｌａｉｄｆｄＭｕｒＵＳｒｉｉ
ＸＵＭｅＬＮＨＵＲｎ — ｎ，ＮＧＲｎ —ａ，ＯＧＸａ — ｕＰＮ “－Ｉｉ，ＩＧｏｇｆｇＷＡｏｇｋｉＳＮｉｏｓ，ＡＧｊｌｅｈｕ
（ｈｏｆｈｓｓｎｈｍｉｒ，ｕｚｏｏｌｎｖｒｉ，ｕｙｇＧｉｏ５０１ＣｉａｃＳｏｌｙｉｄＣｅｓｙＧｉｕＮｒｉｓｔＧｉａ，ｕｈｕ５００，ｈｎ）ｏＰｃａｔｈｍａＵｅｙｎｚ
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Ｖｏ．５Ｎ．１２．ｏ１ＦｂＯＤｅ．２７
文章编号：０４５７（０７０ —０５０１０－５０２０）１０６— ３
ＬＨ基态分子（＋）ｉＸ ∑ 的结构与势能函数
徐梅，令狐荣锋，汪荣凯，宋晓书，庞礼军
Ｓｒｉ６函数来表示。ｏｂｃ＋ｃ
词：ｉ分子结构；能函数；ＬＨ；势修正的ＭｕｒＵ—Ｓｒｉ＋ｃ函数ｒｅｏｂｃ６
文献标识码：Ａ
中图分类号：６１Ｏ４
ＳｒｃｕｅａｄｐｔｎｉｌｅｅｇｕｃｉｎｆｔｅｇｏｎｔｔｆＬｉｍｏｅｕｅｔｕｔｒｎｏｅｔｎｒｙｆｎｔｓｏｈｒｕｄｓａｅｏＨｌｃｌａｏ
维普资讯
第２５卷第１期２版）
ＪｕｎｌｆｕｚｏｏａＵｉｒｉａｒｌｃｎｅ）ｏｒａｏｉｈｕＮ珊ｌｎｖｓｙｆｔａＳｉｃｓＧｅｔＮｕｅ