论文摘要
在过去的几十年中,C3分子已经吸引了实验界和理论界的很多关注。C3是一个典型的非刚性分子,单重基态的平衡结构是线型的。近年来稀有气体与直线型分子之间形成的范德华复合物受到了广泛的关注, Hsu实验组通过LIF激发和发射技术得到了很多有意义的光谱。但是对于C3与稀有气体的弱相互作用的理论报道几乎没有。为了更好的对复杂的分子弱相互作用问题做出解释,需要运用理论计算对实验中测得的分子光谱的归属作出指导,同时实验的正确归属结果也可以反过来验证理论计算的正确性。在C3处于单重基态的情况下,运用超分子方法计算得到了复合物C3-Rg的从头算分子间势能面。运用三重激发校正的耦合族CCSD（T）方法,选择大的基组,同时引入键函数,采用Counterpoise（CP）方法消除基组重叠误差（BSSE）,确定了C3-Rg（HeNeArKr）体系处于C3振动基态时的精确的从头算势能面。1该势能面具有较强的各向异性。从势能面上我们可以发现Rg原子在平面内作大振幅的振动,从He到Kr振幅依次减小。体系的分子间作用力越来越强,势井的深度逐渐变深,从He到Kr他们的势阱深度Vm分别为-25.542cm-1、-60.618 cm-1、-156.863 cm-1、-192.710 cm-1,其全程极小值都接近于T构型。其中C3-Ne的CCSD（T）势能面与另外三个体系略有不同,在θ=10o和170o附近,出现了较小的势阱,为了验证计算结果的准确性,我们又对C3-Ne体系进行了MP4/cc-PVQZ水平上的计算,构建了C3-Ne体系的MP4势能面,发现在该体系的MP4势能面上,在θ=10o和170o附近的势阱消失。所以出现C3-Ne的CCSD（T）势能面与另外三个体系不同的原因应该是由于方法基组与Ne原子不匹配所引起的。2采用二维离散变量表象（DVR）方法计算了C3-Rg的振动能级及振动束缚态的波函数。计算结果表明,从头算分子间势能面都支持一定数目的振动束缚态,从He到Kr束缚态的数目逐渐增多,计算得到了从基态跃迁到第一激发态的所需要的能量,其数值依次增大,并且与实验光谱达到了很好的吻合。另外,还得到了其振动波函数。振动能级相应的量子数通过波函数的节面结构进行了指定。我们的工作将对实验光谱的观察和C3-Rg体系的进一步研究提供有用的信息。
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标签：分子间相互作用力论文; 势能面论文; 振动光谱论文; 离散变量表象方法论文;