几类具体的分子和纳米材料的性质理论研究

论文摘要

本论文综合应用了一些具体的量子化学计算方法，对当前的几个热点问题进行了研究。并对可能的交叉学科和方向的研究工作的开展作了必要的前期尝试。 首先，我们另辟蹊径，基于点群之间的相关性，分析了笼形C20团簇的结构，这为20余年来对这一分子结构的研究提供了重要的参考。我们讨论了耦合簇方法（CCSD（T））在限制激发取代空间条件下的单点能校正问题。其结果证明，不限定CCSD（T）方法的激发取代空间，在目前的硬件条件下实现大规模的计算，还过于昂贵!而使用二阶微扰方法（MP2），不仅得到了满意的结果，同时，大大降低了硬件资源的消耗。 其次，我们通过引入其它富勒烯，扩大所研究体系的尺寸，更可靠地分析了一个广受关注的依靠分子间van der Waals力进行贮氢的问题。其结果表明，这种方法贮氢需要克服其它富勒烯的无势垒进攻这样一个“明显的困难”。同时，这一现象本身也是一个具有积极价值的新发现。 第三，我们研究了随着结构的压缩，有限长单壁碳纳米管（FSWNT）本身的拉曼活性变化。获得了三个具有不同趋势特征的频移曲线，阐述了其各自的形成原因。预测了新的两端半封闭的稳定的单壁碳纳米管。 第四，我们改进了完全基组方法（CBS）中的CBS-4M方法，让其架构在密度泛函的结构优化、频率以及零点能计算基础上，如此得到了一个可以分析较大分子体系势能面的高精度方法。我们将其具体应用到氨基酸尺寸的尼古丁分子的官能团之间氢转移的解离通道的研究中去，

论文目录

• 论文提要
• 第1章 前言
• 1.1 富勒烯及碳纳米管
• 1.2 尼古丁对人的作用
• 1.3 蓝绿光激光
• 1.4 电磁感应
• 1.5 单分子反应与过渡态理论
• 1.6 分子激发态
• 1.7 用量子化学方法研究团簇及分子的结构与反应
• 参考文献
• 第2章 理论基础和计算方法
• 2.1 分子轨道理论
• 2.2 变分原理
• 2.3 微扰理论
• 2.4 密度泛函理论
• 2.5 组态相互作用
• 2.6 耦合簇理论
• 2.7 基组的选择
• 2.8 完全基组方法
• 2.9 计算结果分析
• 参考文献
• 20富勒烯分子群对称性结构的研究'>第3章 对C₂₀富勒烯分子群对称性结构的研究
• 3.1 引言
• 3.2 计算方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.4 小结
• 参考文献
• 2分子的断键效应'>第4章 在氢存储过程中的一个从物理吸附到化学吸附的无势垒过程——富勒烯对H₂分子的断键效应
• 4.1 引言
• 4.2 计算方法
• 4.3 结果和讨论
• 4.4 小结
• 参考文献
• 第5章 有限长单壁碳纳米管（5,5）的受压频移
• 5.1 引言
• 5.2 计算方法
• 5.3 结果和讨论
• 5.4 小结
• 参考文献
• 第6章 气相条件下尼古丁分子的氢转移解离通道
• 6.1 引言
• 6.2 计算方法
• 6.3 结果和讨论
• 6.4 小结
• 参考文献
• 3分子的结构与最可几解离过程'>第7章 S₃分子的结构与最可几解离过程
• 7.1 引言
• 7.2 计算方法
• 7.3 结果和讨论
• 7.4 小结
• 参考文献
• 第8章 非对称双量子阱结构（ADQW）中弱探测光的瞬态增益特性
• 8.1 引言
• 8.2 计算方法
• 8.3 结果和讨论
• 8.4 小结
• 参考文献
• 攻读博士学位期间所取得的成果
• 论文摘要
• Abstract
• 致谢