GeS分子基态和低激发态的势能曲线与光谱性质

作者:黄多辉;万明杰;王藩侯;杨俊升;曹启龙;王金花 刊名:物理学报 上传者:刘晓萌

【摘要】本文以aug-cc-pv5Z为基组,采用考虑Davidson修正的多参考组态相互作用方法 (MRCI+Q)得到了GeS分子基态(X~1~+)和5个低激发态(1~1Σ,1~1?,A~1Ⅱ,1~5Σ~+,2~5~Σ+)的势能曲线.计算结果表明:2~5Σ~+态为排斥态,其余5个态为束缚态;6个态有着共同的离解通道,离解极限均为Ge(~3P)+S(~3P).利用计算得到的势能曲线得了X~1Σ~+,1~1Σ~-,1~1?,A~1和1~5~Σ+态的垂直跃迁能T_e,平衡键长R_e,离解能D_e,谐振频率ω_e,非谐性常数ω_ex_e及平衡位置的电偶极矩.X~1Σ~+态的R_e为2.034?,De为5.728 eV,ω_e为571.73 cm~(-1),ω_ex_e为1.6816 cm~(-1),平衡位置的电偶极矩为1.9593 Debye.激发态1~1Σ,1~1?,A~,1~5Σ~+的T_e依次为25904.81,26209.22,32601.19,43770.26 cm~(-1);R_e依次为2.313,2.322,2.188,2.8790?;D_e依次为2.524,2.487,1.694,0.3036 eV,ω_e依次为358.90,353.08,376.32,134.96 cm~(-1);ω_ex_e依次为1.2421,1.2151,1.6608,1.9095 cm~(-1);平衡位置的电偶极矩依次为1.3178,1.4719,1.5917,-.Debye.通过求解核运动的薛定谔方程得到了J时X~1~+,1~1Σ~-,1~1?,A~1和1~5Σ~+态前30个振动态的振动能级G_v和分子常数B_v,得到的结果和已有的实验值及其他理论值符合较好.

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物 理 学 报 Acta Phys.Sin. Vo1.65,No.6(2016) 063102 GeS分子基态和低激发态的势能曲线与光谱性质水 黄多辉 万明杰 王藩侯十 杨俊升 曹启龙 王金花 (宜宾学院,计算物理四川省高等学校重点实验室,宜宾 644000) (2015年9月 8日收到;2016年 1月7日收到修改稿) 本文以aug.CC—pv5Z为基组,采用考虑 Davidson修正的多参考组态相互作用方法 (MRCI+Q)得到了GeS 分子基态 (x ∑+)和 5个低激发态 (1 ∑,1 △,A Ⅱ,1 ∑+,2 ∑+1的势能 曲线.计算结果表明:2 ∑+态为排 斥态,其余5个态为束缚态;6个态有着共同的离解通道,离解极限均为Ge(0P)+s(0P).利用计算得到的势能 曲线得了x ∑+,1 ∑一,1 △,A Ⅱ和 l5∑+态的垂直跃迁能 ,平衡键长 R。,离解能 D。,谐振频率 。,非谐 性常数 。 。及平衡位置的电偶极矩.X ∑+态的R。为 2.034 A,D。为 5.728 eV, 。为 571.73 cm_。, x。为 1.6816 cm_。,平衡位置的电偶极矩为 1.9593 Debye.激发态 1 ∑,1 △,A Ⅱ,1 ∑+的 依次为 25904.81, 26209.22,32601.19,43770.26 cm_。;R。依次 为 2.313,2.322,2.188,2.8790 A;D。依 次 为 2.524,2.487,1.694, 0.3036 eV, 。依次为 358.90,353.08,376.32,134.96 cm_|l; 。x 依次为 1.2421,1.2151,1.6608,1.9095 cm_。; 平衡位置的电偶极矩依次为 1.3178,1.4719,1.5917,一1.9785 Debye.通过求解核运动的薛定谔方程得到 了 J: 0时x ∑+,1 E一,1 △,A Ⅱ和 1 ∑+态前 30个振动态 的振动能级 G 和分子常数 B ,得到的结果和 已 有的实验值及其他理论值符合较好. 关键词:势能曲线,光谱常数,偶极矩,分子常数 PACS:31.15.aj,31.30.Gs,31.50.Bc,31.50.Df DOh 10.7498/aps.65.063102 1 引 言 由第 四主 族元 素 Ge和 第 五主 族 元素 S所构 成 的化 合物 GeS由于是 窄带 隙的半 导体 f带 隙约 1 eV),在 光 电领 域 中有着 广泛 的应 用 而备 受关 注 [i-5】.众所周知,分子和光谱特 性 的详细知识, 可 以为 改进和发展半导体材料制备工艺中的光谱 检测技术提供理论依据 【6]_为 了获得 GeS分子精 确的分子和光谱性质,在过去 的几十年里,人们对 此进行了大量的实验和理论研究 [7—21J. 在 实 验 方 面,Shapiro等 [ ]首 次 在 紫 外 区 27822464 A和 33582709 A范 围 内观 察 到 了 GeS分 子 A Ⅱ X ∑+的跃 迁.Magat等 [ ]利用 转动 分 析法 得 到 了X ∑+和 A Ⅱ态 的光 谱 常数. Shetty等 [0]采 用 微波 (2450 MHz)放 电法 得 到 了 0GeS分子的发射光谱,并利用高分辨率的艾伯特 光栅摄谱仪 (10.6 m)拍摄 A Ⅱ一X ∑+的跃迁,得 到了这两个态 的光谱常数和分子常数等性质.Ue— hara等 [ ]观察到 了高温 (900 K)GeS分 子的发射 光谱.不久,Uehara等 _1l

参考文献

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