辛算法在N+O_2反应准经典轨线计算中的应用

基于Sayós等通过精确的ab initio计算得到的基态势能面,采用四阶显式辛格式计算了N+O2反应体系的准经典轨线,并与四阶Runge-Kutta法的结果进行了比较.结果显示,四阶Runge-Kutta法不能保持反应体系的能量守恒,计算结果没有真实地描述反应体系的运动;然而,四阶显式辛格式保持了哈密顿系统的辛结构,计算中能很好地保持反应体系的能量守恒,在N+O2反应体系的准经典轨线计算中明显优于四阶Runge-Kutta法.

辛算法在Ba+HF反应准经典轨线计算中的应用(英文)

将辛算法应用于准经典轨线理论,模拟了Ba+HF反应在扩展的London-Eyring-Polanyi-Sato(LEPS)势能面上的动力学行为.比较哈密顿体系在RK4-AMH4积分,四阶辛积分,六阶辛积分下的总能量守恒情况,结果表明六阶辛算法能最好地保持反应体系的能量守恒,且用时间最短,能够很好地节省计算资源.得到的六阶辛算法下生成物BaF的振动分布高于以前计算的结果,进一步证明六阶辛算法能最好保持能量守恒的特点.

计算机模拟分子束实验——准经典轨线法

本文以Cl+H_2的经典轨线计算为例,介绍了准经典轨线法的原理,即LEPS势能面的选取,运动方程的建立以及初始条件的选择.应用Monte Carlo方法大量随机选择变量的初始条件,所计算的轨线可分为非反应和反应的两大类.通过轨线计算可以得到反应截面积和分子反应的其他有关信息.

准经典轨线计算同位素对反应H+OCl的影响

用准经典轨线的方法计算了反应H（D,T）＋OCl,主要是研究同位素效应对反应截面、产物的转动取向和分支比的影响.准经典轨线的计算选择了PSB2势能面,在0.2～1.2eV碰撞能范围内计算了H（D,T）＋OCl反应的反应截面和分支比等结果.同位素对反应截面和产物分支比的影响很明显,而对产物转动取向的影响不大.

CH_4+O^(3P)→CH_3+OH反应的准经典轨线研究

用准经典轨线方法研究了O（3P）与CH4的反应，计算结果表明，CH4（υ＝0，j＝0）与O（3P）的反应在低及高的碰撞参数下都是直接反应，无短寿命的碰撞复合物生成，产物OH以向后散射为主，基本上处于振转基态.CH4（υ＝1，j＝1）与O（3P）的反应在低及高的碰撞参数下反应机理不一样。在低碰撞参数下是直接反应，无短寿命的碰撞复合物生成，产物OH以向后散射为主，主要处于振动基态，转动基本上是冷的，但比高碰撞参数下的热.在高的碰撞参数下则生成短寿命的碰撞复合物，产物OH以向前散射为主，表现出明显的周边动力学反应的特征，主要处于振动激发态（υ＝1），但转动仍然是较冷的。

反应物振动激发对反应He+H_2^+→HeH^++H影响的准经典轨线研究

基于PPA势能面(Palmieri,P.;Puzzarini,C.;Aquilanti,V.Mol.Phys.,2000,98:1835),运用准经典轨线(quasi-classical trajectory)方法,对反应He+H2+(v=0-2,j=0)→HeH++H的立体动力学性质进行了理论研究.结果表明,反应物振动激发对反应的k-j′两矢量相关和k-k′-j′三矢量相关分布都产生了较大影响.除此之外,极化微分反应截面对振动量子数v也非常敏感.

O+HCl→OH+Cl反应的立体动力学的准经典轨线研究

运用准经典轨线方法,基于Peterson从头计算势能面对O+HCl→OH+Cl反应的立体动力学性质进行了研究.讨论了在31.77和51.04 kJ/mol两种碰撞能情况下极化依赖的微分反应截面(2π/σ)(dσ00/dωt),(2π/σ)(dσ20/dωt),(2π/σ)(dσ22+/dωt)和(2π/σ)(dσ21-/dωt)以及描述k-j′两矢量相关和k-k′-j′三矢量相关的分布函数P(θr)和P(фr).计算得到的P(θr)分布表明,产物分子的转动角动量j′具有强烈的取向分布,并且产物转动角动量的取向效应对散射能的变化比较敏感.而P(фr)的分布表明,产物分子虽然具有沿着y轴的取向效应,但是没有明显的定向效应.

氯原子与丙烷反应的准经典轨线研究

氢原子取代反应为化学反应动力学的研究提供了许多有用的信息,人们对这些轻原子转移反应在理论和实验上都进行了大量研究［１］．最近,一些实验对Ｃｌ原子与烃反应提供了直接信息．Ｓｉｍｐｓｏｎ等［２］利用核抽取的方法测量相关态和散射分布来研究Ｃｌ原子与振动激发态...

气相反应N(~4S)+O_2(X^3∑_g^-)→NO(X^2Π)+O(~3P)的准经典轨线研究

基于从头算数据拟合得到的新的基态势能面,对气相反应N(4S)+O2(X3∑g-)→NO(X2Π)+O(3P)进行了系统的准经典轨线研究.文中计算了该反应的反应几率、反应截面以及在T=300、500、700 K时的热速率常数.通过与以前的理论值和实验值比较发现,我们算得的结果与实验值符合得很好.

氯取代丙烷伯氢反应的准经典轨线研究

用准经典轨线方法研究了氯取代丙烷伯氢的反应 .采用三体 LEPS势能函数构筑势能面 .结果表明 ,氯取代丙烷伯氢的反应呈现出与氯取代丙烷仲氢反应不同的微观反应进程 .对于氯取代丙烷仲氢的反应，只有一种反应通道，反应过程中有碰撞复合物产生 .对于氯取代丙烷伯氢的反应，有两种反应通道，一种有碰撞复合物生成，另一种则没有 .

准经典轨线研究Li+HF(ν=0,j=0)→LiF+H反应动力学

基于Aguado等人拟合的APW势能面(PES),运用准经典轨线(QCT)方法,对反应Li+HF(ν=0,j=0)→LiF+H的动力学性质进行了计算.主要研究了不同碰撞能条件下的反应截面、转动取向、产物散射角分布和竞争反应模式等.结果表明,该反应存在直接提取型和间接插入型两种反应模式,在低能量下反应以间接插入反应模式为主,能量大于200meV时则以直接提取反应为主.

含时波包和准经典轨线法研究H（2S）＋NH→N（4S）＋H2反应及同位素效应

在Poveda和Varandas构建的4 A″态势能面上,使用含时波包量子方法对反应H(2S)+NH进行了动力学的研究.首先计算了不同振动态和总角动量下该反应的反应概率、积分反应截面.计算中考虑了离心突然近似(centrifugal sudden approximation)和科里奥利耦合(Corioli coupling effect).然后计对同位素反应进行了计算,分析对比该体系的同位素效应,并研究了科里奥利效应在同位素反应中的影响.最后用准经典轨线(QCT)法计算了反应H+ND和D+ND的矢量性质,分析了碰撞能和同位素对反应动力学性质的影响.

准经典轨线方法研究Li+HH(v=0～5,j=0)→LiH+H反应

采用了准经典轨线方法并基于Prudente等人发表的LiHH体系的势能面计算了Li+HH→LiH+H反应在不同碰撞能和不同振动激发下的反应几率和反应截面.计算结果显示,对于该反应的反应截面和反应几率的提升,提高振动激发相比增加碰撞能更为有效,该结论与前人计算结果相符.

准经典轨线法对O+HD→H(D)+OD(OH)的动力学研究

利用准经典轨线法在DK势能面上对反应O＋HD进行了理论计算研究.在碰撞能为1.1~11 kcal/mol的范围内计算了反应产物的转动取向;在碰撞能为2.05 kcal/mol时对产物OH渠道的角分布与实验结果和BR势能面上的计算结果进行了对比,对比结果的吻合程度较好;研究了反应物的初始转动激发改变后对产物的转动取向和角分布的影响,结果表明转动激发对产物转动取向和角分布的影响均不明显.

准经典轨线方法对Ca＋CD3Ⅰ→CaⅠ＋CD_3同位素效应的动力学研究

在扩展Lond-Eyring-Polanyi-Sato(LEPS)势能面上,采用准经典轨线方法对反应Ca+CD3I→CaI+CD3进行了动力学计算,并讨论了该反应的同位素效应.在同位素效应作用下,产物CaI的振动态分布向低振动态转移,反应体系的散射截面在低碰撞能和高碰撞能处有较小的变化.同时,受到反应物的质量因子变化的影响,产物转动取向值减少,产物转动取向增强.仅有产物的角分布受同位素效应的影响不明显.

Ba+HF(v,J)→BaF(v′,J′)+H反应的准经典轨线研究(英文)

首次构造了放热反应Ba +HF(v ,J)→BaF(v′ ,J′) +H的LEPS势能面 ,并且进行了准经典轨线研究 .对于初始基态 ,和初始第一激发态的反应物HF ,计算得到的BaF产物态分布与实验吻合得比较好 .对产物取向的研究表明 ,反应体系的质量组合是产物取向的决定因素 .反应过程中 ,直接的提取反应和间接的插入反应是两种竞争的微观反应通道 ,这种竞争是由于在Ba原子进攻HF分子的时候 ,即使进攻方向偏离了HF共线的方向也不会引起能垒高度的明显增加 .

H+HLi体系同位素取代反应准经典轨线理论研究

Li H分子在宇宙形成的过程中起着十分重要的作用,它是少数参与整个气相化学反应的分子之一.H+HLi体系只有5个电子,是除了H3体系外最简单的中性的三原子体系,但是具有许多复杂的性质.作者基于最新Li H2体系的高精度基态势能面,通过研究H+HLi反应的同位素替代来深入地了解它的反应特性.作者利用了准经典轨线方法计算了P(θr)、P(r)不同碰撞能下两种同位素替代反应D+HLi、H+DLi的反应特征.作者对计算结果进行分析讨论,发现碰撞能对上述两种替代反应都是有影响的,并且H+DLi替代反应受到的影响更为明显.当碰撞能从10 kcal/mol逐步增加到40 kcal/mol时,产物的定向增强了、取向减弱了,且前向散射与侧向散射的强度都呈现无规律变化.

Sr与CH_3I反应的的准经轨线计算—能量分布和转动取向(英文)

首次构造了放热反应Sr+CH3I的LEPS势能面,并进行了准经典轨线计算.重点计算了该反应产物平动能、振动能、转动能分布和转动取向与碰撞能的关系.其他方面如在更广碰撞能范围内的反应截面以及产物振动分布也做了研究,以便与相应的实验结果相比较—反应截面、产物振动分布与实验吻合.计算结果表明,随着碰撞能的增加,产物转动取向逐渐增强;平动能、转动能、振动能均增加,但平动能占总可用资能的比例下降.

S(~3P)+SH(X^2Π)→S_2(X^3∑_g^-)+H(~2S)反应在新势能面上的准经典轨线研究

基于新构建的全维双多体展开势能面,运用准经典轨线方法研究了S(~3P)+SH(X^2Π)→S_2(X^3∑_g^-)+H(~2S)反应.计算得到了反应的积分截面、热速率常数、矢量相关分布以及极化微分截面.对计算结果的分析表明,随着碰撞能的增加,积分反应截面有一个下降的趋势;而随着碰撞能的增加,产物的转动极化更趋向于面内反应机制.这些结果表明产物S2对于碰撞能的变化十分敏感.

F+H_2反应的准经典轨线研究

应用拟合得到的LEPS势能面和准经典轨线计算方法对反应F+H2→HF+H进行了研究,对该体系不同情况下的竞争反应模式以及反应碰撞能对产物转动取向的影响进行了准经典轨线计算,计算结果和相关理论符合得很好.