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卤代氮宾电子激发态光谱常数的理论研究

卤代氮宾电子激发态光谱常数的理论研究

2017年第九届全国青年计算物理学术会议

作者：单石敏连艺吉林大学原子与分子物理研究所吉林省应用原子与分子光谱重点实验室

卤代氮宾自由基作为有机合成反应的中间体,在上层大气、有机合成、星际空间等研究中起着至关重要的作用,并有望成为激光系统的重要工作介质。关于卤代氮宾自由基NX(X=C1、Br、I)的光谱常数信息,目前为止实验研究比较匮乏的,主要集中在... 详细信息

卤代氮宾自由基作为有机合成反应的中间体,在上层大气、有机合成、星际空间等研究中起着至关重要的作用,并有望成为激光系统的重要工作介质。关于卤代氮宾自由基NX(X=C1、Br、I)的光谱常数信息,目前为止实验研究比较匮乏的,主要集中在基三重态XΣ、第一单重激发态a△与第二单重激发态bΣ上;理论研究工作也较少,对于含重元素的卤代氮宾NI的电子激发态,没有相应的理论研究。即使是对于基三重态与第一激发单重态,不同理论方法对NX单三能级间隙(S-T gap)差别也是很大的,这是由于对于含重元素的卤代氮宾自由基而言,计算过程中不同方法,基组及各种电子关联效应会影响光谱常数计算的准确性,目前为止在这方面还缺乏系统的研究。我们采用内收缩多参考组态相互作用方法(icMRCI)对NX最低三个电子激发态进行了高水平从头算研究,系统研究包括与不包括戴维生修正的MRCI方法,不同相关一致基组aug-cc-pVXZ(X=T,Q,5),CBS,及考虑各种电子关联效应(核价相关效应与标量相对论效应)对一系列NX体系的最低三个电子激发态的几何结构,振动频率,绝热能,解离能等光谱常数的影响。通过比较光谱常数随卤素原子取代基的变化,结果表明不同基组,电子关联效应对光谱常数影响是较大的,特别地,核价相关效应对频率,解离能及绝热能影响较显著。基于icMRCI+Q/CBS计算,及考虑各种电子关联效应,我们给出了光谱常数的准确信息,并且与之前的不同理论计算与实验结果进行了比较。我们的高水平理论研究为进一步实验研究提供了重要依据。

关键词：双原子卤代氮宾多参考组态相互作用电子激发态光谱常数相关效应

Examination of Potential Energy Curves of CFCl by Multi-reference Configuration Interaction Method

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Chinese Physics Letters 2015年第12期32卷 43-46页

作者：孙二平刘启鑫任廷琦单石敏徐海峰闫冰 College of Electronic Communication and Physics Shandong University of Science and Technology Qingdao 266590 Institute of Atomic and Molecular Physics Jilin University Changchun 130012

We give a detailed examination of potential energy curves of the singlet and triplet states of CFC1 correlated with the lowest three dissociation limits. The calculations are carried out at the internally contracted multi- reference configuration interaction/cc-pV（T＋d）Z level with the other two geometric parameters fixed at the state equilibrium conformation. The vertical transition energy, the oscillator strength, the main configuration and the electron transition are also investigated at the same level.

关键词： Examination of Potential Energy Curves of CFCl by Multi-reference Configuration Interaction Method Cl length CFC

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HS2分子的电子态结构和光谱特性

HS2分子的电子态结构和光谱特性

第七届全国计算原子与分子物理学术会议

作者：冯爽单石敏徐海峰闫冰吉林大学原子与分子物理研究所

尽管硫是宇宙中最丰富的元素之一,但迄今观测到的星际物质中,硫化物分子的含量却远不如预期的丰富。研究其电子态的光谱特性及在紫外光辐射下的动力学过程,将有助于星际中气相硫化物的观测以及其形成和反应机制的理解,成为近年来备受关... 详细信息

尽管硫是宇宙中最丰富的元素之一,但迄今观测到的星际物质中,硫化物分子的含量却远不如预期的丰富。研究其电子态的光谱特性及在紫外光辐射下的动力学过程,将有助于星际中气相硫化物的观测以及其形成和反应机制的理解,成为近年来备受关注的研究课题之一。2017年研究者在马头星云中首次观察到含二硫键分子HS,为硫化学在天体中的应用开辟了新的挑战。但是,对于该分子体系目前实验研究主要集中在基态XA〞和第一激发态AAˊ,而理论方面对于更高的电子激发态亦缺乏研究。即使是对于XA〞和AAˊ态,不同理论方法获得的光谱常数仍有较大差别。因此,开展深入的高精度计算研究,系统考察不同方法、基组大小及各种电子关联效应等对电子态结构和光谱特性的影响,具有重要意义。我们采用内收缩多参考组态相互作用方法(icMRCI)对HS分子13个电子态进行了高水平从头计算研究,系统研究考虑Davidson修正的MRCI方法,不同相关一致基组(aug-cc-pVXZ(X=T, Q, 5)和CBS),以及核价相关、标量相对论等修正效应对HS分子电子态的几何结构、振动频率等光谱常数的影响,并且与之前的不同理论计算与实验结果进行了比较。同时还给出了13个电子态沿键角和不同键长的势能曲线,讨论了电子态间的相互作用,为进一步研究紫外波段HS的动力学过程提供了理论支持。

关键词： HS2 多参考组态相互作用电子激发态光谱常数

CHX（X=Cl,I）电子激发态结构与光解动力学理论研究

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CHX（X=Cl,I）电子激发态结构与光解动力学理论研究

中国化学会第30届学术年会-第四十四分会：化学动力学

作者：单石敏张晓美徐海峰闫冰 Erping Sun 吉林大学原子与分子物理研究所

三原子卤代卡宾自由基作为活性中间体,在燃烧过程、大气化学、有机合成等研究中起着至关重要的作用。我们采用包括戴维森修正的内收缩多参考组态相互作用方法（icMRCI+Q）对三原子卤代卡宾CHCl电子激发态进行了高水平从头算研究,计算了... 详细信息

三原子卤代卡宾自由基作为活性中间体,在燃烧过程、大气化学、有机合成等研究中起着至关重要的作用。我们采用包括戴维森修正的内收缩多参考组态相互作用方法（icMRCI+Q）对三原子卤代卡宾CHCl电子激发态进行了高水平从头算研究,计算了能量高达7eV的13个电子态的垂直跃迁能,振子强度,研究了不同电子激发态沿键角,CH与CCl键长的势能曲线。基于理论研究,我们对CHCl分子在波长为193nm激光下的光解动力学机制进行了深入分析,为理解电子态的复杂相互作用和行为提供重要依据。由于I的重原子特性,我们采用考虑自旋轨道耦合效应的MRCI-F12方法,计算了CHI三个最低激发态的电子结构和频率,首次研究了不同电子态在考虑与未考虑旋轨效应情况下分别沿键角,CH键长,CI键长的势能曲线。理论研究表明,单三重态在弯曲振动模式下存在强的旋轨耦合作用,并研究了自旋轨道效应对高激发态的光解动力学影响,为进一步实验工作提供理论依据。

关键词：三原子卤代卡宾多参考组态相互作用光解动力学

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大语言模型辅助大学物理教学实践

教育信息化论坛 2024年第9期 12-14页

作者：单石敏王彦博张永梅张慧云中北大学半导体与物理学院山西太原030051 中北大学计算机科学与技术学院山西太原030051 中北大学机械工程学院山西太原030051

为了进一步响应工科高校复合型人才培养的新需求,针对现阶段大学物理教学过程中存在的问题,研究大语言模型在现代大学物理教育中的应用潜力。通过介绍大语言模型辅助大学物理教学的必要性与优势,从多个角度详细阐述大语言模型如何辅助... 详细信息

为了进一步响应工科高校复合型人才培养的新需求,针对现阶段大学物理教学过程中存在的问题,研究大语言模型在现代大学物理教育中的应用潜力。通过介绍大语言模型辅助大学物理教学的必要性与优势,从多个角度详细阐述大语言模型如何辅助大学物理教学实施,提出大语言模型辅助大学物理教学的实施方案,为培养新时代人才提供有力保障。

关键词：大语言模型大学物理教学实践

CHX（X=Cl,I）电子激发态结构与光解动力学理论研究

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CHX（X=Cl,I）电子激发态结构与光解动力学理论研究

第六届全国计算原子与分子物理学术会议

作者：单石敏张晓美孙二平徐海峰闫冰吉林大学原子与分子物理研究所吉林省应用原子与分子光谱重点实验室山东科技大学电子通讯与物理学院

三原子卤代卡宾自由基作为气相燃烧反应的中间产物和有机合成反应的中间体,在燃烧过程、大气化学、有机合成等研究中起着至关重要的作用。卡宾自由基电子态之间存在着Renner-Tell效应,自旋轨道耦合效应,非绝热相互作用及避免交叉作用,... 详细信息

三原子卤代卡宾自由基作为气相燃烧反应的中间产物和有机合成反应的中间体,在燃烧过程、大气化学、有机合成等研究中起着至关重要的作用。卡宾自由基电子态之间存在着Renner-Tell效应,自旋轨道耦合效应,非绝热相互作用及避免交叉作用,导致激发态动力学过程很复杂。对三原子卤代卡宾自由基的电子态,包括基态、最低三重态、以及电子激发态,开展实验和理论研究,具有重要意义。我们采用包括戴维森修正在内的内收缩多参考组态相互作用方法（ic MRCI+Q）对CHCl电子激发态进行了高水平从头算研究,计算了能量高达7e V的13个电子态的垂直跃迁能,振子强度,电子组态和激发态电子跃迁,研究了不同电子激发态沿键角,CH键长,CCl键长的势能曲线。我们的理论研究为理解CHX电子态的复杂相互作用和行为提供重要依据。基于我们的理论研究,对CHCl分子在波长为193nm的激光作用下的光解动力学机制进行了深入分析。由于I的重原子特性,我们采用MRCI-F12方法,计算了CHI的基态、最低三重态、及第一单重激发态在考虑自旋轨道耦合效应前后的电子结构和频率,并研究了不同电子激发态在考虑自旋轨道耦合作用前后分别沿键角,CH键长,CI键长的势能曲线,理论研究表明,单三重态在弯曲振动模式下存在强的自旋轨道耦合作用,并研究了自旋轨道效应对高激发态的光解动力学影响,为进一步的实验工作提供理论依据。

关键词：三原子卤代卡宾多参考组态相互作用电子激发态光解动力学

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物理学史在培养和提高学生核心素养中的作用

物理通报 2024年第9期 147-150页

作者：赵慧芳单石敏王美张慧云中北大学半导体与物理学院山西太原030051

核心素养是以培养全能型人才为宗旨,为学生全面发展奠定基础的一种别开生面的教学理念.因此,培养和提高学生核心素养是适应世界教育改革发展趋势、提升我国教育国际竞争力的迫切需要,是落实立德树人根本任务的重要举措,对我国社会经济... 详细信息

核心素养是以培养全能型人才为宗旨,为学生全面发展奠定基础的一种别开生面的教学理念.因此,培养和提高学生核心素养是适应世界教育改革发展趋势、提升我国教育国际竞争力的迫切需要,是落实立德树人根本任务的重要举措,对我国社会经济发展具有重大战略意义.大学物理是众多高校普遍开设的公共必修课,该课程中物理学史部分与培养和提高核心素养有着密切联系,在科学精神、责任担当、实践创新等方面起到十分重要的作用.

关键词：物理学史大学物理核心素养

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C6H5+异构体的稳定性和异构反应

C6H5+异构体的稳定性和异构反应

中国化学会第30届学术年会-第四十四分会：化学动力学

作者：史丹丹杨雪张晓美单石敏徐海峰闫冰吉林大学原子与分子物理研究所吉林大学应用原子和分子光谱省级重点实验室吉林化工学院科学学院

CH离子在多环芳烃中扮演着重要的角色,具有着复杂的异构体和异构反应。通过研究CH异构体的结构和稳定性,能够更好的理解涉及C+6H5的化学反应。我们采用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-311G(d,p)基组上进行了CH的异构体和稳定性的理论研究... 详细信息

CH离子在多环芳烃中扮演着重要的角色,具有着复杂的异构体和异构反应。通过研究CH异构体的结构和稳定性,能够更好的理解涉及C+6H5的化学反应。我们采用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-311G(d,p)基组上进行了CH的异构体和稳定性的理论研究。我们获得了60种CH的异构体,其中大部分是首次报道的。我们详细总结分析了其中28种不同异构体的几何结构、热力学性质、振动频率以及稳定性等。通过内禀反应坐标(IRC)计算方法,对这些不同环与环异构体和环与链异构体之间的异构化过程进行了研究,给出了对应的28种过渡态结构和反应途径。这些结果表明异构反应中包含了氢转移、键的断裂和重组过程。

关键词：密度泛函理论异构体异构过程异构化路径

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有机荧光染料在超分辨成像中的研究进展

化工技术与开发 2025年

作者：石敏盛家荣南宁师范大学化学与材料学院

超分辨成像技术是一种突破了传统光学显微镜分辨率极限的成像方法，能够在纳米尺度上观察生物结构和过程，甚至可实现对单分子层面的高灵敏度和高分辨率成像和检测。超分辨荧光成像技术高度依赖荧光染料的性能，本文在调研大量文献的基... 详细信息

超分辨成像技术是一种突破了传统光学显微镜分辨率极限的成像方法，能够在纳米尺度上观察生物结构和过程，甚至可实现对单分子层面的高灵敏度和高分辨率成像和检测。超分辨荧光成像技术高度依赖荧光染料的性能，本文在调研大量文献的基础上，详细总结分析了系列基于经典荧光团的超分辨荧光染料，旨在归纳分析系列染料的结构亮点和创新思路，进而为新型超分辨荧光染料的研发提供依据。

关键词：超分辨成像荧光染料研究进展