第1章 绪论
1.1 水的微观结构及性质
1.2 水中的氢键相互作用
1.3 限域效应
1.4 生物水通道
1.5 碳纳米管
1.6 量子隧穿及其相干性
1.7 论文选题及研究意义
第2章 理论基础和计算方法
2.1 第一性原理方法
2.1.1 Thomas-Fermi模型?
2.1.2 Hohenberg-Kohn定理?
2.1.3 Kohn-Sham方程?
2.1.4 交换关联泛函
2.1.5 色散校正
2.1.6 基组
2.2 过渡态理论
2.2.1 势能面
2.2.2 内禀反应坐标
2.3 经验力场方法
2.3.1 力场
2.3.2 势函数基本形式
2.3.3 力场的种类及适用范围
2.4 动力学模拟
2.4.1 基本原理
2.4.2 系综
2.4.3水分子模型
2.4.4周期性边界条件
2.5 量子隧穿
2.5.1 薛定谔方程
2.5.2 WKB近似
2.6 能量分解分析
第3章 准一维限域水氢键转动模型的确立
3.1 引言
3.2 理论模型与计算细节
3.2.1 模型构建
3.2.2 计算方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 偶极一致平均持续时间与水分子数目的关系
3.3.2 链中典型的水分子偶极朝向变化
3.3.3 链端与链内水分子转动快慢情况
3.3.4 碳纳米管手性对水链翻转特性的影响
3.3.5 “轻”水(H2O)和“重”水(D2O)的翻转特性比较
3.3.6 势能面
3.3.7 反应速率
3.3.8 翻转过程图像
3.4 小结
第4章 准一维限域水氢键转动过程中的隧穿量子效应
4.1 引言
4.2 计算细节
4.3 结果与讨论
4.3.1 势能面
4.3.2 反应速率
4.3.3 顺序隧穿效应
4.3.4 共振隧穿效应
4.4 小结
第5章 准一维限域水氢键转动特性的经验力场与第一性原理计算比较
5.1 引言
5.2 计算细节
5.3 结果与讨论
5.3.1 不同限域环境下氢键转动过程中各个稳定点结构
5.3.2 水在一般限域环境中的氢键转动特性
5.3.3 水在紧限域环境中的氢键转动特性
5.3.4 能量分解分析
5.4 小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
吉林大学;
