微扰法在衍射光栅分析中的应用

在微电子结构中常见的二维衍射光栅的分析中,严格耦合波分析法(Rigorous Coupled Wave Analysis,RCWA)方法计算耗时,占用内存比较大.本文将微扰法与RCWA相结合的算法应用于二维衍射光栅分析中,以提高其计算效率.求解非矩形光栅问题时,需将光栅做阶梯近似.通过RCWA求解参考层的本征值,其余层的本征值可通过微扰法得到.实验表明,微扰法满足计算精度要求,且计算效率也能得到提高.对于本文中的例子,当光栅的截断阶数选为12时,计算时间可以节省45%.

气相水二聚体自由基阳离子结构的质谱研究

水是最重要的化合物之一,在各领域发挥着重要作用。本文在常温常压下在线制备了水二聚体自由基阳离子(H_(2)O)_(2)^(+)·,通过碰撞诱导解离(CID)实验,结合同位素标记法对(H_(2)O)_(2)^(+)·结构进行了研究。结果表明,(H_(2)O)_(2)^(+)·(m/z 36)会竞争性丢失OH·和H_(2)O,得到m/z 19(H_(2)OH^(+))和m/z 18(H_(2)O^(+)·),揭示(H_(2)O)_(2)^(+)·(m/z 36)可能以两种不同结构存在,即H结合的非对称结构[H_(2)OH^(+)—·OH](A[HT5"SS])和O—O结合的对称结构[H_(2)O∴OH 2]^(+)(B[HT5"SS])。此外,使用氘化水(D_(2)O)和富含18 O的水(H_(2)18O)进行了同位素标记实验。(D_(2)O)2^(+)·(m/z 40),(H_(2)O·D_(2)O)^(+)·(m/z 38)和(H_(2)O·H_(2)18O)^(+)·(m/z 38)的碰撞诱导解离结果同样佐证了水二聚体自由基阳离子存在两种不同结构。这将有助于阐明与(H_(2)O)_(2)^(+)·有关的生物过程和化学反应。

氨与烷基胺在大气凝聚成核过程中的竞争与协同

通过对无机氨与烷基胺在四元团簇(NH3)·[(CH3)mNH3-m]·(H2SO4)·(H2O)n,m=0~3,n=0~1的理论研究,探讨无机氨与烷基胺的协同作用对于团簇凝聚成团的影响。所有团簇的构象均是在CAM-B3LYP/6-311G(d,p)方法下获得的,研究表明无机氨与烷基胺之间的存在竞争,使得烷基胺更容易得到硫酸中的质子而形成离子对[HSO4--(CH3)mNH4-m+]。此外根据MP2/6-311++G(d,p)下的结合能,认为由于协同效应的存在使得四元团簇的结合更加稳定,对于大气中新粒子的形成有非常大的促进作用。