摘 要:探討惰性原子與多原子分子相互作用勢通常采用耦合簇理論CCSD(T)方法、以及量子化學從頭計算的單雙迭代,包含非迭代三重激發微擾的耦合簇CCSD(T)方法,使用相關一致基組aug-cc-pV5Z,并加鍵函數3s3p2d1f1g構成大基組,經過ab initio計算,得到勢能面與散射面的一些重要結論,由于沒有實驗數據支撐,本文就其結果的精準性進一步探討。
關鍵詞:惰性原子;氫化硅;勢能面;散射面
原子與分子碰撞實驗及其理論研究是原子分子物理十分重要的研究方向之一[1],它為沖擊波、聲波、風洞流擴張的快速壓縮過程中出現的弛豫現象、氣相反應和輸運性質、氣體激光、轉動激發的共振熒光過程等科技領域提供了適用的方法和大量的參考信息[2-4],所以對惰性原子與多原子分子比如氫化硅相互作用勢的研究具有非常重要的意義。
研究時利用量子化學Gaussian程序包,采用高水平的量子化學從頭計算包括單、雙取代并加入三重激發貢獻的二次組態相互作用方法,單、雙取代包括非迭代三激發的耦合簇方法和大基組加鍵函數,并經基組重疊誤差校正,計算原子與雙原子分子在Jacobi質心坐標下的相互作用勢V(R,r,θ)。其次用逆變換方法得到相互作用勢的徑向系數Vλ(R,r),并經非線性擬合構造相互作用勢V(R,r,θ)的解析形式:
即“矩陣逆變換—擬合”方法。對于原子與同位素雙原子分子的相互作用勢V(R,r,θ),在Born-Oppenheimer近似下,由于不改變體系中電子的運動狀態,相互作用勢不變,即
通過質心變換,從原質心相互作用勢V(R',r,θ')得到新質心的相互作用勢V(R,r,θ),其變換關系為:
對于原子與雙原子分子相互作用勢V(R,r,θ)的振轉模型,用Gaussian03程序計算體系在多個剛性轉動模型相互作用勢的基礎上,采用三維非線性擬合構造相互作用勢V(R,ri,θ)振轉模型的解析形式。
經過編程計算,可以得出一些非常好的結論[5],但由于有些數據沒有實驗數據的支撐,所以在探討的過程中,只有通過有實驗數據的分子碰撞,用許多理論上講,切實可行的計算方法,不斷去運算,然后找出最佳計算方法,再用最佳計算方法去計算原子與分子碰撞,得出的結論再引導開展實驗研究的科研工作者,一道把原子與分子的碰撞研究得更加深入,全面。
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