单氯化锶分子低激发态的光谱及跃迁特性

利用Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用(ic-MRCI+Q)方法,结合相对论有效芯赝势基(augcc-pV5Z-PP)作为Sr原子和相关一致五重基aug-cc-pV5Z为Cl原子的计算基组,优化计算了单氯化锶(Sr^(35)Cl)分子14个低激发电子态的势能曲线和跃迁偶极矩.为了获得更加精确的光谱参数,计算中同时引入核价电子相关和相对论效应修正势能曲线.利用LEVEL 8.0程序拟合修正的势能曲线,得到相应电子态的光谱常数、振动能级和分子常数等光谱性质,结果与近来的已获得的理论计算和实验值符合得较好,同时给出了Franck-Condon因子和辐射寿命等跃迁性质.这些精确的光谱跃迁特性可为进一步构建Sr^(35)Cl分子激光冷却方案提供理论支持.

O2分子B3Σu-态势能曲线的从头计算

B^3Σ_u^-态是O_2的最强的三重跃迁(B^3Σ_u^-←XΣ_g^-)Schumann-Runge(SR)带的上态,SR吸收带在保护地球、阻止紫外辐射等方面起着关键作用.SR连续带的光解离是平流层O原子及O_3的主要来源,掌握详细准确的O_2分子的电子态势能曲线,有助于对这些光谱现象的深入理解.本文通过MOLPRO软件,采用包含Davison修正的内收缩的多参考组态相互作用(ic MRCI+Q)方法,对O2的B^3Σ_u^-态的势能曲线进行了计算,采用的多参考组态函数来自完全活性空间自洽场计算.首先,采用共价组态构成多参考组态,对和B^3Σ_u^-态对称性相同的四个态进行了态平均计算,发现B3Σ_u^-态不存在双势阱结构,文献(Spectrochimica Acta Part A:Molecular and Biomolecular Spectroscopy 2014 124 216)中双势阱的产生是根的振荡(root flipping)造成的,即B^3Σ_u^-态的势能曲线在核间距约为0.2 nm处跳变到能量相近的23?态的势能曲线上.本文中的态平均计算避免了这种根的振荡.接着,采用完全活性空间组态相互作用的方法计算B^3Σ_u^-态的势能曲线,通过改变活性空间的轨道组成,发现带有2π_u轨道电子布居的里德伯组态对B^3Σ_u^-态的束缚态的特征的出现是必不可少的.最后,通过将2π_u轨道加入到活性空间中,实现将相关的里德伯组态加入到多参考组态,对B^3Σ_u^-态的势能曲线进行了icMRCI+Q计算,得到相较于以往的理论计算与实验值更加相近的势能曲线以及光谱常数.本文探讨里德伯组态贡献的过程为如何确定多参考组态相互作用计算中的参考组态、提高理论计算的准确度提供了可以借鉴的途径.

空穴-粒子对称的图形酉群方法在多参考态组态相互作用中的应用

空穴-粒子对称的图形酉群方法(graphic unitary group approach,GUGA)被用于发展高效的多参考态组态相互作用(multi-reference configuration interaction,MRCI)程序.通过将轨道空间划分为双占据轨道、活性轨道和外轨道空间分别处理,耦合系数可以写为三个空间片段因子的乘积.由于仅需搜索和保存活性空间的片段因子,其余两个空间的片段因子可以根据图形类型直接确定,从而避免了部分耦合系数随内空间增大无法保存的难题,使MRCI可被用于超过32个内轨道的计算.空穴一粒子对称允许我们将MRCI的组态空间按照双占据空间空穴数和外空间电子数自然划分为子组态空间,内收缩函数可以分别定义在子组态空间中.在此基础上,我们提出了基于GUGA的内收缩MRCI新方案并程序化.测试表明,未收缩组态空间超过10亿的MRCI已成为可以在普通工作站上完成的常规计算.