惰性原子與氫化硅相互作用勢(shì)性質(zhì)研究的探討

摘 要：探討惰性原子與多原子分子相互作用勢(shì)通常采用耦合簇理論CCSD（T）方法、以及量子化學(xué)從頭計(jì)算的單雙迭代，包含非迭代三重激發(fā)微擾的耦合簇CCSD（T）方法，使用相關(guān)一致基組aug-cc-pV5Z，并加鍵函數(shù)3s3p2d1f1g構(gòu)成大基組，經(jīng)過(guò)ab initio計(jì)算，得到勢(shì)能面與散射面的一些重要結(jié)論，由于沒(méi)有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐，本文就其結(jié)果的精準(zhǔn)性進(jìn)一步探討。

關(guān)鍵詞：惰性原子；氫化硅；勢(shì)能面；散射面

原子與分子碰撞實(shí)驗(yàn)及其理論研究是原子分子物理十分重要的研究方向之一[1]，它為沖擊波、聲波、風(fēng)洞流擴(kuò)張的快速壓縮過(guò)程中出現(xiàn)的弛豫現(xiàn)象、氣相反應(yīng)和輸運(yùn)性質(zhì)、氣體激光、轉(zhuǎn)動(dòng)激發(fā)的共振熒光過(guò)程等科技領(lǐng)域提供了適用的方法和大量的參考信息[2-4]，所以對(duì)惰性原子與多原子分子比如氫化硅相互作用勢(shì)的研究具有非常重要的意義。

研究時(shí)利用量子化學(xué)Gaussian程序包，采用高水平的量子化學(xué)從頭計(jì)算包括單、雙取代并加入三重激發(fā)貢獻(xiàn)的二次組態(tài)相互作用方法，單、雙取代包括非迭代三激發(fā)的耦合簇方法和大基組加鍵函數(shù)，并經(jīng)基組重疊誤差校正，計(jì)算原子與雙原子分子在Jacobi質(zhì)心坐標(biāo)下的相互作用勢(shì)V（R，r，θ）。其次用逆變換方法得到相互作用勢(shì)的徑向系數(shù)Vλ（R，r），并經(jīng)非線性擬合構(gòu)造相互作用勢(shì)V（R，r，θ）的解析形式：

即“矩陣逆變換—擬合”方法。對(duì)于原子與同位素雙原子分子的相互作用勢(shì)V（R，r，θ），在Born-Oppenheimer近似下，由于不改變體系中電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，相互作用勢(shì)不變，即

通過(guò)質(zhì)心變換，從原質(zhì)心相互作用勢(shì)V（R'，r，θ'）得到新質(zhì)心的相互作用勢(shì)V（R，r，θ），其變換關(guān)系為：

對(duì)于原子與雙原子分子相互作用勢(shì)V（R，r，θ）的振轉(zhuǎn)模型，用Gaussian03程序計(jì)算體系在多個(gè)剛性轉(zhuǎn)動(dòng)模型相互作用勢(shì)的基礎(chǔ)上，采用三維非線性擬合構(gòu)造相互作用勢(shì)V（R，ri，θ）振轉(zhuǎn)模型的解析形式。

經(jīng)過(guò)編程計(jì)算，可以得出一些非常好的結(jié)論[5]，但由于有些數(shù)據(jù)沒(méi)有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支撐，所以在探討的過(guò)程中，只有通過(guò)有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分子碰撞，用許多理論上講，切實(shí)可行的計(jì)算方法，不斷去運(yùn)算，然后找出最佳計(jì)算方法，再用最佳計(jì)算方法去計(jì)算原子與分子碰撞，得出的結(jié)論再引導(dǎo)開展實(shí)驗(yàn)研究的科研工作者，一道把原子與分子的碰撞研究得更加深入，全面。

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