金属镍吸附氢同位素的量子力学计算(二)——溶解度的计算方法

本文讨论了气固多相反应的一般条件 ,同时 ,根据文献 [1]的H2 -Ni系统的平衡压力 ,进一步计算H2 在Ni(β)中的溶解度为 338.11～ 96 6 .5 5 cm3cm3 atm1/ 2 ,溶解热为 - 4 0 6 4 .0 6～ - 4 316 .2 4cal以及溶解度系数公式为S =T0 .4648exp 4 894 .33RT ,均与文献相合。这也表明文献 [1]所建议的电子振动近似法的正确性。

基态和激发态氧振动光谱的量子力学计算

利用分子势能函数的Murrell Sorbie和PG函数形式 ,将时域有限差分法应用基态和激发态氧分子的振动能级的量子力学计算 。

Δ态氧分子振动光谱的量子力学计算

利用分子势能函数的PG函数形式,采用时域有限差分法对激发态氧分子O2(a1Δg)的振动能级作量子力学计算.计算结果反映了O2(a1Δg)振动的非谐性性质,得到了O2(a1Δg)的谐性和非谐性光谱常数并与文献中的实验结果进行了比较,结果令人满意.

金属锡表面吸附氢同位素的量子力学计算

根据原子分子反应静力学与群论,确定了H2、D2和T2的基电子状态为1∑+g(D∞v),SnH、SnD和SnT的基电子状态为2∑+(C∞v)。应用基函数SDD 和6 311G ,密度泛函B3P86方法,计算了氢同位素分子及其锡化物的结构、能量E、定容热容Cv和熵S。H2(D2,T2),SnH(D,T)和SnH2(D2,T2)的基电子状态分别为1∑+g(D∞h),2∑+(C∞v)和3B1(C2v)。H2、D2和T2的离解能为4.5918eV,SnH(D,T)分子的离解能为2.7147eV,SnH2(D2,T2)分子的离解能为4.8339eV。用总能量中的电子和振动能量近似代表SnHn、SnDn和SnTn(n=1,2)分子处于固态时的能量,用总熵中的电子和振动熵近似代表SnH、SnD和SnT分子处于固态时的熵,从而计算了锡与H2、D2和T2反应过程的△Hf°,△Sf°,△Gf°和平衡压力,并导出他们与温度的函数关系。

CoH生成热力学函数的量子力学计算

用B3LYP/SDD密度泛函方法计算了CoH的微观性质、CoH(g)、CoD(g)和CoT(g)的能量 (E)和熵(S) ,进而计算Co与H2 、D2 、T2 反应的ΔH 、ΔG 、ΔS .CoH分子的基电子状态为三重态 ,Re、D 0 、ωe 分别为 1.5 2nm、2 77.84kJ/mol和 132 1cm-1,与实验值基本一致 .在固态分子的E和S的计算中 ,以气态分子计算得到的总能量中的振动能Ev 代替固态能量 ,以总熵中的电子振动熵SEv代替固态熵 .导出了Co与氢同位素气体反应的ΔH 、ΔG 、ΔS 及平衡氢压力与温度的关系 .CoH的室温下平衡离解压力很低 ,表明CoH是一种稳定的氢化物 ,这与CoH分子的D 0 很大的实验事实一致 .

面心立方的金属氢结构与能量的全量子力学计算

本文利用电子瞬时配对形成未饱和共价键的物理模型来划分通道，将改进的排列通道量子力学方法推广应用于面心立方的金属氢结构与能量的理论计算。结果发现，当中心原子与周围项角间距Ｒ０＝１．７０Ａ０时，总能量有一极小值－７．７５４（ｈ．ａ．ｕ．），表明金属氢的面心立方结构是稳定存在的，从而通过定量理论计算验证了金属氢高压合成机理的合理性。

Xe-O_2混合气体中O_2碰撞弛豫截面的量子力学计算

ＸｅＯ２混合气体中Ｏ２碰撞弛豫截面的量子力学计算曾繁华（四川宜宾师范专科学校）杨传路（四川轻化工学院）杨向东（四川联合大学应用物理系）碰撞驰豫截面由量子力学方法计算的结果，与实验值比较，可以检验计算过程中，所使用的相互作用势模型对反映原子分子间相...

量子化学计算研究自由基相互作用的双稳态轮烷的穿梭机理

设计了一种氧化还原驱动的可切换的双稳态轮烷。以双百草枯-对苯双自由基双阳离子环(CBPQT^(2(·+)))作为大环分子,主链分子上有2个结合位点,即4,4′-联吡啶自由基阳离子BIPY^(·+)和2,6-二氧亚萘基(DOP)位点。运用密度泛函理论对大环分子在主链分子上的运动机理进行研究,并通过量子力学理论计算分析大环分子CBPQT^(2(·+))与主链分子上2个结合位点BIPY^(·+)和DOP之间的弱相互作用,证明了氧化还原反应控制自由基络合物的形成和解离可以驱动CBPQT^(2(·+))环沿着主链分子的2个结合位点间实现往复运动。

O(~1D)+HCl反应的精确含时量子波包计算

利用BLRS势能面 (SchinkeR .JChemPhys ,1984 ,80 :5510～ 5517)首次对O(1D) +HCl反应进行了精确的三维含时量子波包计算。反应截面的计算结果与经典轨线结果符合得很好 。

上海交通大学李金金团队在《Physics Reports》发表量子计算和机器学习综述

据上海交通大学9月14日消息,上海交通大学电子信息与电气工程学院微纳电子学系李金金团队在物理学顶级期刊《Physics Reports》上发表了题为《Machine learning accelerates quantum mechanics predictions of molecular crystals》的综述论文,详细论述了近年来全原子量子力学计算、基于片段的分块算法、基于机器学习的量子计算以及基于机器学习的软件或程序包在分子体系中的最新进展,为机器学习在加速量子计算、结构优化以及新材料设计等方面提供了新的平台和解决思路。

有机/无机杂化纳米结构单元的空间构型研究——Ⅰ.乙烯基倍半硅氧烷梯型结构的量子力学确定

利用乙烯基三甲氧基硅烷(VMS)水解缩合,制备了有机/无机杂化纳米结构单元乙烯基倍半硅氧烷(VSSO).采用FTIR,NMR(1H,13C和29Si)和MALDI-TOFMS测试,结合SSO的结构通式Tn(OH)x(OR )y[x,y=0,1,2…;n=1,2…;T=RSiO1.5-(x+y)/2n]推测出具有固定分子量的水解缩合产物VSSO所对应的多个结构简式.运用量子力学计算的方法,以单一VSSO整体分子为模型,得出了各种结构的几何参数(Si-O和Si-C键长,Si-O-Si和O-Si-O的键角)和分子体系的总能量.根据计算结果可知,VSSO的梯型结构较笼型结构具有较高的稳定性,并得出VSSO可能的最合理、最稳定的结构类型是梯型的结论.

亚50nm自对准双栅场效应晶体管的量子和短沟道效应的研究

采用有限元法自洽求解泊松-薛定谔方程,数值模拟了一种新型的亚50nm N沟道双栅MOS场效应晶体管的电学特性,系统阐述了尺寸参数对短沟道效应的影响规律.比较了不同尺寸参数下的亚阈值摆幅、阈值电压下跌和D IBL效应以及沟道跨道,获得了最佳硅鳍宽度(Tfin)和栅极长度(Lg)参数.模拟结果与实验数据的经典数值模拟进行了比较,表明由于电子束缚效应对器件性能的影响,考虑量子效应对F inFET器件的性能优化尤其重要.

二乙烯三胺吸收CO_2分子机理的半经验量子化学研究

以半经验分子轨道的AM1方法计算出分子热力学参数,研究了二乙烯三胺吸收二氧化碳过程的热力学。二乙烯三胺吸收二氧化碳包括两个过程:靠分子间作用力的物理吸收和形成甲酸胺的化学吸收。在两个过程中,一个二乙烯三胺吸收两个二氧化碳分子在热力学上最为有利;氨基甲酸分子中羟基氢离子的电离,在质子受体(如水分子)存在下更为有力,与实验结果相一致。

N2分子振动的理论计算

应用时域有限差分法对基态N2(X1∑g+)的振动能级作了量子力学计算.计算得到N2(X1∑g+)的谐性和非谐性光谱项常数并与实验值比较,表明计算结果令人满意.

氦原子与氮分子体系转动激发截面的理论计算

利用密耦近似方法对He－N_2碰撞体系的微分截面、分波截面进行了量子力学计算．研究表明:低能散射时,He-N_2碰撞的弹性散射主要在小角部分,而非弹性转动激发主要发生在大角部分．并通过系统的研究和计算,发现了分波散射截面在不同的能量下的变化规律．

基于搭建紫外-可见光谱仪并运用于氨基酸测定的实验教学模式

设计搭建了一款用于本科实验教学的可拆卸便携式紫外-可见光谱仪。学生通过查阅相关资料和文献了解其工作原理,并利用光学元件设计并搭建紫外-可见光谱仪。搭建好的仪器测试表征氨基酸的紫外光谱,并通过DFT(密度泛函)计算来验证仪器的准确性。该实验方案有助于学生深入了解仪器的构造原理,锻炼动手能力,并能够学习和探究量子力学计算的相关方法,践行了学以致用的教学理念,使学生在实验操作中获得成就感,大大提高了学习兴趣。

卤素的苯甲酸乙酯电化学微萃取的量子化学研究

以AM1半经验量子化学方法研究了卤素分子电化学微萃取进入苯甲酸乙酯有机相的分子机理.卤素阴离子在电极上氧化成为卤素分子,卤素分子萃取进入苯甲酸乙酯有机相,萃取过程取决于卤素分子与苯甲乙酯分子间相互作用.AM1半经验量子化学方法计算了卤素分子与苯甲酸乙酯分子作用前后,分子轨道和相应的热力学参数.分子萃取决定于局部分子间的局部作用能(Br2—EB>I2—EB>Cl2—EB)而不是体系的焓变;卤素分子的还原性取决于与苯甲酸乙酯作用前后最低空轨道的能量的变化,萃取后最低空轨道能量下降,具有相转移电化学催化作用,预测结果与实验结果一致.

阿秒激光给电子运动按下“超级快门”

2023年诺贝尔物理学奖授予了皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯和安妮·吕利耶,以表彰他们的实验方法产生了阿秒光脉冲,用于研究物质中的电子动力学。阿秒是原子中的电子运动时间尺度,人们常用量子力学计算物理量的平均值,但是量子力学也描述了微观粒子的运动。

NX(X=F,Cl,Br)分子结构与极化函数f轨道的作用

用密度泛函理论的Becke3LYP方法,计算了NX(X=F,Cl,Br)的激发态b1Σ+和基态X3Σ-,并对比不含f轨道的基集合cc-pvDZ和6-311+G与含f轨道的基集合6-311+G(3df)的计算结果,发现极化函数f轨道对NCl和NBr的键长与谐振频率ωe有明显改进作用,即f轨道对成键有贡献,而f轨道对NF的Re和ωe则无明显作用.同时,基于能量共振转移的需要,用NF代替O2-I红外激光系统的O2是不适宜的,而用NCl和NBr代替则是可能的.