水分子极化及介电特性的研究

作     者：安莉 

作者单位：河北工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：纪青

授予年度：2005年

学科分类：07[理学] 070203[理学-原子与分子物理] 0702[理学-物理学] 

主      题：水分子 介电常数 偶极矩 各向异性 微观极化率 Gaussian03 

摘      要：单分子问题,指的是单个分子的活动,而不是一种分子的集群平均活动。生命科学中最重要的问题之一就是研究活细胞状态下单分子的行为。近年来,国际上重视生命活动中单分子研究的呼声不断高涨。我国国家基金委在《理论物理学及其交叉科学若干前沿问题》重大研究计划2004年项目指南中,把单分子生物物理理论作为一个明确的研究方向。 单分子动力学是单分子生物物理理论中的关键问题之一,对于生物学家和物理学家的研究工作有着重大的意义。与单个分子有关的作用力可以分为分子内部各部分之间的相互作用,以及分子与它所处的环境中的物质粒子间的相互作用。所有的这些相互作用都只能是电磁起源的。而其中的磁作用部分与电相互作用相比通常可以忽略不计。为了定量地分析和描述与单分子有关的相互作用,有必要对单分子所处环境的介电性质进行深入的分析和研究。 水是生命中最重要的分子之一,也是细胞溶液的主要组成部分,对它的介电性质的研究有着基础而重要的意义。我们通过使用高斯软件,运用量子化学中从头计算的方法,较全面的研究了水分子的各种极化性质,得出了水的微观极化率张量等定量的结果。计算得到的结果对已有的研究起到很好的补充作用。 下一步我们还将进行深入的分析和计算,希望可以计算较复杂的细胞溶液的介电性质。