硼化物小分子MB2、M2B(M=Na,B)基态势能函数

摘要

分子势能函数是是在玻恩海默近似下对分子性质的完全描述，即描述分子的能量、几何、力学和光谱性质，是核运动的势函数。它在团簇的形成、稳定性和离解等问题的研究中十分重要。航天技术、激光技术和材料技术等高新技术中需要大量分子的光谱数据和结构参数，对分子势能函数的研究有实际需要。因此，研究者们报道了大量关于双原子、三原子分子的势能函数的研究。
　　近年来，碱金属钠的硼化物及小硼团簇的材料及合金材料受到人们的广泛关注，并在实验和理论研究中取得了显著的成果。截至目前，对于碱金属钠硼化物及小硼团簇分子的势能函数研究还很有限。本文使用Gaussian03程序包,采用单双取代耦合簇(CCSD)方法对B2、Na2andNaB分子的基态进行优化计算,采用十一参量Murrell-Sorbie函数,运用最小二乘法拟合得到B2、Na2andNaB分子势能函数,得到与实验值符合很好的光谱常数;
　　首先，运用耦合簇理论(CCSD)方法，在多种基组的水平上对基态B2、Na2andNaB分子进行了优化计算，与已有实验值和理论值进行对比，选取最优基组，对B2、Na2andNaB分子进行势能面扫描，采用最小二乘法拟合出两体项势能函数参数，并根据力常数与势能函数参数的关系，以及力常数与光谱常数的关系，导出相应的光谱常数。结果表明扫描数据与拟合数据符合很好，光谱常数与实验值符合很好。
　　利用B2、Na2andNaB分子所得到的参数,以及线性系数 Ci(i=1,2,3,4,5,6,7)与非线性系数λ1、λ3的函数关系,先在极小点附近对MB2和 M2B(M= Na, B)分子势能面进行非线性优化拟合得到λ1、λ3,进而得到Ci，得到基态MB2和M2B(M= Na, B)分子的完全解析势能函数,准确再现了MB2和 M2B(M= Na, B)分子基态全部平衡结构特征,实现了用一个势能函数同时描述多个极小点的性质或由一种稳定构型的数据确定其它稳定构型的势能面。

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1 引 言

1.1 双原子与三原子分子势能函数的研究现状

1.2 本文的研究背景及研究目的和意义

2 分子的结构与分子势能函数的基本理论

2.1 Born- Oppenheimer 近似与分子势能函数

2.2 原子分子反应静力学及分子的离解极限

2.3 分子组态与电子状态

2.4 势能函数的量子力学计算方法

3 双原子分子的势能函数

3.1 双原子分子势能函数的性质

3.2 双原子分子势能函数的形式

4 三原子分子的结构与势能函数

4.1 多原子分子势能函数与分子结构

4.2 势能面特征

4.3 多体项展式

4.4 MB2 和 M2B(M=Na, B)分子的优化计算

4.5 MB2 和 M2B(M=Na, B)分子的势能函数

结论

参考文献

在读期间发表的论文

后记