论文题目: 碳硫小团簇结构与性质的理论研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 原子与分子物理
作者: 白玉林
导师: 杨向东
关键词: 朗之万分子动力学退火方法,吸收谱,极化率,相互作用势
文献来源: 四川大学
发表年度: 2005
论文摘要: 迄今为止,团簇的物理性质随团簇大小变化的相关机制还不清楚。分析研究团簇的聚集过程面临许多挑战。对团簇进行任何性质研究之前,我们必须清楚团簇的结构。然而,确定团簇的结构又是一件不易的事。根据定义,团簇乃孤立的具有特定结构的原子团。保持并测量一个孤立团簇需要高精密的实验设备。一种方法是将团簇置于感光底片上使之成像;另一种方法是产生团簇束,然后对团簇束进行光电效应测量。两种情况下要达到足够的“信噪比”是较为困难的。 关于团簇的传统方法有从头计算法,原子嵌入法,紧束缚分子动力学方法等等。在本文,我们引入一种在实空间的有限差分赝势密度泛函与朗之万分子动力学相结合的方法来研究团簇。由于碳团簇在结构预测上的复杂性和困难性,使它成为我们研究的目标,我们用该方法研究了碳团簇Cn（n=2-8）的基态几何结构。研究表明,小碳团簇的结构呈明显的奇偶交替性,奇数原子团簇表现为线型结构,偶数原子团簇表现为环型结构,偶数团簇的键长较奇数团簇的键长要大一些,团簇的平均每个原子的能量随原子数目的增加而增大,团簇的结构随原子数目的增加变得越来越稳定。 我们用同样的方法研究了硫团簇Sn的结构。计算结果表明,S3、S4、S5,S6、S7和S8的结构分别是具有C2v、D2h、信封式Cs、D3d、椅形Cs和D4d
论文目录:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 多原子体系研究历史与现状
1.2 本文研究的创新点
1.3 参考文献
2 基本理论和研究方法
2.1 绝热近似(Born-Oppenheimer近似)
2.1.1 多粒子系统的薛定谔方程
2.1.2 电子运动和原子核运动的分离-绝热近似
2.2 原子单位
2.3 Hartree-Fock近似
2.3.1 Hartree方程
2.3.2 Fock近似
2.3.3 电子相关作用
2.4 密度泛函理论
2.4.1 Hohenberg-Kohn定理
2.4.2 Kohn-Sham方程
2.4.3 交换-相关泛函的简化
2.5 赝势
2.6 研究方法
2.7 原子、分子与团簇的对称性原理及群表示
2.7.1 原子、分子与团簇的对称性与群论
2.7.2 原子、分子和小团簇中常见的群
2.7.3 群表示的约化
2.7.4 群表示的分解
2.7.5 群表示的直积
2.8 小结
2.9 参考文献
3 团簇结构计算结果和讨论
3.1 朗之万分子动力学理论
3.2 原子间力的计算
3.3 高阶差分方法解本征方程
3.4 小碳团簇的模拟退火过程与结果
3.5 小硫团簇的模拟退火过程与结果
3.6 小结
3.7 参考文献
4 团簇结构光学吸收谱等性质计算结果和讨论
4.1 含时密度泛函计算光学吸收谱的基本理论
4.2 小碳团簇的光学吸收谱
4.3 小硫团簇的光学吸收谱
4.3.1 基态几何结构
4.3.2 两种异构体的光学吸收谱
4.4 小结
4.5 参考文献
5. 团簇极化率计算结果和讨论
5.1 极化率计算方法
5.2 小碳团簇的极化率
5.3 小硫团簇的极化率
5.4 小结
5.5 参考文献
6 分子间相互作用势的局域密度近似计算
6.1 计算方法
6.2 氖与甲烷分子相互作用势的局域密度近似计算
6.3 氩与甲烷分子相互作用势的局域密度近似计算
6.4 甲烷分子间相互作用势的局域密度近似计算
6.5 小结
6.6 参考文献
7 全文总结
攻读博士学位期间发表论文目录
致谢
声明
发布时间: 2005-10-08
参考文献
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