YH,YD,YT分子基态的结构与势能函数

作者:许永强;彭伟成;武华 刊名:物理学报 上传者:侯宏

【摘要】在Y的有效核势近似下,对H分别选6-311++G(3df,2pd),AUG-cc-PVTZ,AUG-cc-PVQZ基组,应用密度泛函理论的B3LYP方法,优化计算了YH(D,T)分子基态的能量,平衡结构,和谐振频率.根据原子分子反应静力学原理,导出了YH(D,T)分子基态的合理离解极限.通过优化计算结果和已有的实验和理论数据对比,得出LANL2TZ/AUG-cc—PVQZ混合基组为对体系进行计算的最优基组.基于此,在B3LYP/LANL2TZ/AUG-cc-PVQZ水平对YH(D,T)分子基态的势能面进行了单点能扫描.并采用最小二乘法拟合得到了相应的Murrell-Sorbie势能函数.计算出了这些分子的力常数(f_2,f_3,f_4)和光谱常数(B_e,α_e,ω_e,ω_eX_e,D_e).结果与已有的实验数据符合得很好.

全文阅读

1引言忆(Y)是重要的稀土元素,也是典型的金属元素,其在我国赣南地区储量较为丰富.它的金属活泼性仅次于碱金属和碱土金属元素,能形成化学稳定的氧化物、卤化物、硫化物,可以和氢、氮、碳、磷发生反应,易溶于盐酸、硫酸和硝酸中.Y的外层电子组态是4dl5s“,d轨道较活跃,故其有较大的利用价值忆氢薄膜可以用作光控制开关材料而在现代工艺中有许多重要应用[l].由于Y的金属活泼性和其作为稀土元素的战略地位,对忆的化合物的物理和化学性质的研究一直是一个较为热的课题,YH作为最简单的铭化合物,近年来,有不少关于YH的研究结果报道.实验方面,在1976年,Bemard和Bacis[2]观察到YH和YD的电子光谱,紧接着在1977年,又报道了对YH和YD的转动分析情况[s].基于早期对ScH分子的一些从头算结果,他们认为YH分子的基态为尤3么一994年和1995年,Ram和Bemath阵5]采用傅里叶变换分光仪,在690nm一3卜m谱区获得了YH和YD分子的高分辨率傅里叶变换发射谱,并记录了YH分子的C‘公+一xl刃+,d0+(“公一)一xl刃+,e场一a“乙和YD分子的c‘公+~‘公+,e3中一a3乙谱带,同时对谱带进行了转动分析,得到了两分子基态(xl公+)的部分光谱常数.2002年,Jakubek等[0]利用激光诱导荧光(LIF)技术,获得了YH分子的一些高能态的单重和三重电子态,并测量了各个态的寿命;同一年,Jakubek等[v]又利用斯塔克效应观测并记录了YH分子的高分辨率斯塔克光谱,获得了四条谱带,搞清了该分子光谱中的绿带情况,再次实验确定基态是Xl刃+,还确定了基态和四个激发态的二极矩.2002年,wang等[8]通过激光熔融汀(M=Sc,Y,La)与HZ反应,获得了MHx(x=1,2,3)等产物的一系列红外光谱.理论方面,1979年,Pyy饮6[91采用DFoee(dirac一foekone一centreealeulations)方法首先研究了YH分子的键长和力常数,与当时己有实验值符合得较好.1987年,Langhoff等[l0}在相对论有效原子实势(RECP)近似下,对该分子的四个低电子态进行了SCF/SDCFCPF计算(计算没有考虑自旋一轨道相互作用),得到了离解能,平衡键长等光谱常数(De,Re,娜e),并且认为基态应该是X‘公+.1989年,Balasubramanian和wang[川进行CASSCF/SOC呱CI计算(计算考虑了体系的电子相关和自旋一轨道相互作用的影响),得到物理学报Aetaphys.sln.vo一61,No.4(2012)时3105了YH分子的29个电子态的势能曲线和光谱常数(几。,、。,界),他们也认为基态应该是x‘刃+.1990年,Ba一asubramanian!‘2]在既CP近似下,运用CAS一MCSCF方法,研究了第二排过渡金属氢化物(YH一CdH)的基态和低激发态,确定了基态和低激发态的光谱常数(月e,户e,De,、。,Te).2002年,wang等{8]应用n盯和MPZ方法,对YH,YH:分子进行了理论计算,得到了基态和部分激发态的少量光谱常数(Re,、e,Te).2004年,蒋刚等[‘3,‘4]用相对论有效原子实势(RECP)和密度泛函的B3LYP方法研究了YH的势能函数和光谱常数(Be,。e,田e,田e灭e,D。).综合以上的实验和理论结果可知,已有的实验结果主要报道了YH和YD分子基态的部分光谱数据,但没有涉及YT分子的情况而从已有的理论计算来看,已有文献对YH分子基态的平衡键长Re和谐性频率。。报道较

参考文献

引证文献

问答

我要提问