Li2,Na2和NaLi分子基态及低激发态的结构与势能函数

作者:耿振铎 刊名:河南师范大学学报:自然科学版 上传者:李德学

【摘要】采用群论及原子分子反应静力学方法,推导了Li2、Na2和NaLi分子基态及低激发态的电子态及相应的离解极限,运用二次组态相互作用方法(QCISD)优化计算了Li2、Na2和NaLi分子基态的平衡结构、振动频率和离解能,并对Li2、Na2和NaLi分子基态进行了单点能扫描计算,激发态则用CIS方法,给出了各分子的Murrell—Sorbie函数形式的完整势能函数,计算出与基态和低激发态相对应的光谱常数(Be,ac,ωc和ωcxc),结果与实验数据符合得相当好.

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第 37卷 第 1期 2009年 1月 河南师 范大学学报(自然科 学版) Journal of Henan Normal University (Natural Science) .37 No.1 Jan.2009 文章 编号 :1000—2367(2009)01—0066—04 Li2,Na2和NaLi分子基态及低激发态的结构与势能函数 耿振 铎 (河南师范大学 物理与信息工程学院 ,河南 新 乡 453007) 摘 要 :采用群论及原子分子反应静力学方法,推导了Li 、Na。和 NaLi分子基态及低激发态的电子态及相应 的离解极限 ,运用二次组态相互作用方法(QCISD)优化计算 了 Li。、Na 和 NaLi分子基态的平衡结构 、振动频率 和离 解能 ,并对 Li。、Na。和 NaLi分子基态进行 了单点能扫描计算 ,激发态则 用 CIS方 法 ,给 出了各分 子的 Murrell—Sor— bie函数形式 的完整势能 函数 ,计 算出与基 态和低激发态相对应 的光谱常数 (B ,a ,toe和 ),结果 与实验数据符合 得相当好 . 关键 词 :组态相关方法;激发态 ;势能函数 中 图分类 号 :0562.4 文献标 识码 :A 双原子分子的势能函数是分子本身几何及电子结构的完全描述 ,并且是获得三原子分子势能 函数 的基 础.从理论计算的角度可以比较精确地导出双原子分子的势能函数[1 ],量子力学从头计算是研究分子结构 和相互作用势及其进一步提供力学函数等基础数据的有效手段口“]. Li:分子和 Na 分子具有简单的电子结构,即在核的外面只有两个价 电子,它们常被人们用来验证量子 力学的理论方法 、物理模型 ,并检验势能函数 的质量,随着实验手段 的不断改进,人们获得 了比较精确的碱金 属双原子分子的光谱数据 ,为势能函数的检验提供了必要的依据. Heddel[5 于 1971年在实验室发现了 NaLi分子 ,NaLi作为最简单 的异核碱金属体系 ,它的结构与特性 受到 了广 泛 的研 究 ],尤其 最近认 为 Na+Li体 系可 以产 生超 低 温异 核分 子 [7].因此 研 究上 述分 子 的结 构 与 势能 函数 有重要 的 意义. Murrell—Sorbie(M—S)函数是 一种 物理上 的解 析 函数 ,此 种解 析 函数 已经广 泛 用 于分 子 碰撞 过 程_8]. 本文首先导出了 Li 、Na 和 NaLi分子基态的正确离解极限,然后用 Gaussian03软件中二次组态相互作 用方法(QCISD)对 Li 、Na。和 NaLi分子基态进行了几何优化 ,并使用 QCISD/6—311++G(3df,3pd)方 法 ,对 Li。、Na 和 NaLi分子基态进行 了单点能扫描计算 ,激发态则用 CIS方法 ,给 出了各分子的 Murrell— Sorbie函数形式的电子态 的完整势能 函数 ,并计算 出与基 态和低激发态相对应 的光谱 常数 (B ,a , 和 03 ),与实验光谱数据符合的比较好 ,可以进一步用于分子反应动力学及反应的热力学. 1 理论计算 1.1 Li:,Na:和 NaLi分子基 态及 其激 发态 的离解 极 限 获得基态和低激发态的正确势能函数 ,必须确定其合理的离解极限.根据能量最优原理和微观过程的可 逆性原理 ,Li ,Na 和 NaLi分子基态的离解极限 : Liz(x ∑:)一Li( S )+Li( S ), Na2(x ∑:)一Na( S )+Na( S ), NaLi(X ∑:)一Na

参考文献

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