分子和分子離子的結構與勢能函數(shù)研究.pdf

1、本文較系統(tǒng)地研究了一些雙原子分子和三原子分子離子體系的結構和勢能函數(shù)。 通過量子力學的從頭計算方法對CH<'2+>，NH<'2+>，HBr<'2+>，Cl<,2><'->2，O<,2><'->，N<,2>，<,2><'+>，N<,2><'->，NO<'->和N<,2>O<'->等分子和分子離子的結構進行了優(yōu)化計算，并在原子分子反應靜力學基礎上，根據分子電子狀態(tài)構造的群論原理確定出了它們的合理的離解極限。 根據已知的光譜數(shù)

2、據，導出了基態(tài)N<,2>NO<'->和N<,2>的Murrell-Sorbie勢能函數(shù)，并計算出了它們的二、三和四階力常數(shù)。Cl<,2><'->，O<,2><'->和N<,2><'->分子尚缺少必要的實驗光譜數(shù)據，它們的分析勢能函數(shù)是通過擬合ab initio計算結果獲得的，并根據相關的公式計算出了這些體系的力常數(shù)和光譜數(shù)據ω<,e>，ω<,e>χ<,e>B<,e>和a<,e>。 雙荷電的雙原子分子的勢能曲線具有一些新的特點。

3、研究表明，雙荷電的雙原子分子(AB<'2+>)容易離解成為兩個帶相同電荷的部分(A<'+>和B<'+>)，在庫侖力的作用下，它們通常是不穩(wěn)定或亞穩(wěn)定的。對于不穩(wěn)定的情況，它們的勢能曲線不存在極大點和極小點，隨核間距的增大單調地下降。而在亞穩(wěn)定的情況下，它們的勢能曲線同時具有能量極大和極小。顯然，廣泛應用于電中性和單荷電雙原子分子的Murrell-Sorbie函數(shù)已經不能用于表示雙荷電的雙原子分子的勢能曲線了。本文根據王藩侯教授等最新提出

4、的能反映雙荷電的雙原子分子離子勢能函數(shù)曲線特征的六參數(shù)函數(shù)導出了CH<'2+>，NH<'2+>和HBr<'2+>等分子離子的分析勢能函數(shù)，在此基礎上計算出了它們的光譜數(shù)據和力常數(shù)。 對N<,2>O<'->分子體系，本文采用密度泛函理論的B3LYP/6-311++G(3df,3pd)方法進行了優(yōu)化計算。結果表明基態(tài)：N<,2>O<'->分子的基態(tài)具有C<,s>結構，優(yōu)化出的平衡結構為R(NN)=1.1873 A，R(NO)=1.3

5、012 A，ZNNO=133.94448°，計算出的諧振頻率分別為ν<,1>=656.7488 cm<'-1>，ν<,2>=998.1562 cm<'-1>，ν<,3>=1684.3093 cm<'-1>。根據離解極限計算出了離解能De=10.3857eV。根據優(yōu)化出來的平衡幾何，離解能和諧性力常數(shù)等導出了N<,2>O<'->( <'2>A＇)的多體展式理論的分析勢能函數(shù)，并依據函數(shù)作出了其勢能等值圖，它們的勢能面清楚地再現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)平衡結