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超快过程中电子激发效应对γ-LiAlO_(2)损伤的影响研究

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云南大学学报（自然科学版） 2022年第5期44卷 949-955页

作者：何南燐何翠张娥陈静庄慧慧杜启明严觉民程新路武警警官学院四川成都610213 核工业西南物理研究院四川成都610041 四川大学原子与分子物理研究所四川成都610065

电子激发效应在超快激光对材料进行辐照的过程中承担着重要的作用.然而,关于超快过程中电子激发效应对γ-LiAlO_(2)晶体基本性质影响的研究较少.基于密度泛函理论,计算不同电子温度下γ-LiAlO_(2)的声子频率曲线、电子态密度和弹性模量... 详细信息

电子激发效应在超快激光对材料进行辐照的过程中承担着重要的作用.然而,关于超快过程中电子激发效应对γ-LiAlO_(2)晶体基本性质影响的研究较少.基于密度泛函理论,计算不同电子温度下γ-LiAlO_(2)的声子频率曲线、电子态密度和弹性模量,采用准简谐近似的方法研究了电子激发对晶体的热力学性质影响.当电子温度低于2 eV时声子谱图未出现虚频,弹性模量、德拜温度和熔化温度几乎不受影响.但电子温度继续增大后电子态密度能带间隙逐渐减小,德拜温度和熔化温度逐渐下降,声子熵逐渐增大,体系混乱度增大.当电子温度达到5 eV时,声子谱图出现虚频,总电子态密度的带隙消失,晶体经历熔化转变到金属态,弹性剪切常数已不能满足波恩稳定准则,说明电子温度为5 eV时电子激发效应对γ-LiAlO_(2)晶体产生了破坏性损伤.

关键词：电子激发声子谱熔化温度 γ-LiAlO_(2) 密度泛函理论

Met+H_(2)O复合体系手性转变反应中间体电子激发表征

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吉林大学学报（理学版） 2022年第1期60卷 150-154页

作者：鲍捷韩志文李莹陈洪斌祝颖吉林医药学院生物医学工程学院吉林吉林132013 吉林大学附属中学物理教研室长春130021

基于M06-2X理论方法,在加有弥散函数的aug-cc-pVTZ基组水平上,用含时密度泛函理论(TDDFT)方法进行电子激发计算,给出隐式溶剂氯仿下Met(甲硫氨酸)+H_(2)O复合体系手性转变中第一基元反应中间体INT_(1)-S-Met-CHCl_(3)+H_(2)O分子体系的... 详细信息

基于M06-2X理论方法,在加有弥散函数的aug-cc-pVTZ基组水平上,用含时密度泛函理论(TDDFT)方法进行电子激发计算,给出隐式溶剂氯仿下Met(甲硫氨酸)+H_(2)O复合体系手性转变中第一基元反应中间体INT_(1)-S-Met-CHCl_(3)+H_(2)O分子体系的空穴-电子、自然跃迁轨道(NTO)和电荷密度差(CDD)分布等值面图,并分析中间体激发态的性质及其电子结构.结果表明:H原子迁移形成中间体,引起Met分子体系结构发生显著变化;基于NTO、空穴-电子和CDD等值面与空穴-电子数据分析对INT_(1)-S-Met-CHCl_(3)+H_(2)O分子体系激发态激发类型互认具有一致性.

关键词：甲硫氨酸第一基元反应复合体系空穴-电子电子激发

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超原子的电子激发及自异构化过程理论研究

超原子的电子激发及自异构化过程理论研究

作者：刘政吉林大学

学位级别：硕士

超原子(Superatom)作为由多个原子形成的复杂高对称性分子系统,它的分子轨道展现出相近于原子中依壳层排布的电子轨道对称性,所以超原子具有丰富的物理内涵,并在模拟乃至替代原子方面有重要前景。尤其注意到,在一般分子的里德堡态激发(R... 详细信息

超原子(Superatom)作为由多个原子形成的复杂高对称性分子系统,它的分子轨道展现出相近于原子中依壳层排布的电子轨道对称性,所以超原子具有丰富的物理内涵,并在模拟乃至替代原子方面有重要前景。尤其注意到,在一般分子的里德堡态激发(Rydberg state excitation,RSE)研究中,受分子轨道的对称性影响,控制价电子实现激发到更高或特定的里德堡态是较为复杂乃至困难的。相比之下,具有高点群对称性的超原子可带来重要前景。不仅如此,超原子作为分子,它的性质也必然受到原子核运动的影响。考虑到近平面超原子(Nearly planar superatom,NPS)这一特殊类型的存在,其内部原子核的运动可引起构象发生自异构化,从而出现不同于传统稳定结构的动态特性。应该说,正是由于超原子兼具在电子激发和原子核运动两方面的特性,所以引起了广泛的研究兴趣。而对其相应物理规律的把握,都需要有针对性的开展研究工作,以进一步促进对超原子的基础乃至应用研究进展。正是在这种背景下,本论文于理论上研究了金属超原子的电子激发特性和近平面超原子的自异构化过程。首先,我们对一系列金超原子开展了电子激发特性研究。结果表明,在这些金超原子Au(n=4、6、7和13)的高激发态和低激发态中,它们的超原子分子轨道(Superatomic molecular orbitals,SAMOs)对电子跃迁都有重要贡献,体现出了类里德堡态激发的特征。电子密度的径向分布函数显示,最低未占据分子轨道和其他更高未占据分子轨道中电子的主要分布均远离几何中心,并且这些轨道具有较高的对称性,因此可以明确地将它们标识为里德堡轨道。进一步,考虑到里德堡态激发的一个极端例子,即电子被电离到离核无限远,我们在中性结构基础上研究了相应一价阳离子结构的性质,以探讨超原子在里德堡态激发下的稳定性。虽然Au(n=4、6、7和13)发生了轨道重排,但它们仍然是稳定的超原子结构。此外,由于平面超原子的分子轨道具有二维延展性,超原子在里德堡态激发调控方面可能具有一定优势。基于以上,我们提出了超原子的里德堡态激发(Superatomic Rydberg state excitation,SRSE)这一新概念。这些发现为基于超原子的里德堡态激发提供了新来源,并且,也可能为高效快速制备里德堡态提供一个全新的视角。基于以上对超原子中电子行为的认识,我们进一步考虑到分子的异构化对分子的电子结构和光谱有重要的影响。而超原子作为特殊的分子,它的异构化行为尚不清楚,特别是考虑到在近平面超原子中沿对称平面的异构化是不可避免的。我们通过第一性原理计算探索了由近平面超原子Th@Au与外围金环Au形成近平面超原子Th@Au的自异构化过程,并构建了以Au环为对称平面的势能面(Potential energy surfaces,PESs)。其中,Th@Au的自异构化过程是从全局稳定结构出发,首先经历一个Th原子向几何中心方向的运动过程;第二步,Th原子先后穿过内圈金环和外圈金环;第三步,Th原子朝着远离几何中心方向运动,由此实现了Th原子运动幅度为3.4(?)的完整自异构化过程。结果清楚地表明在周期性的自异构化过程中,单重态S和三重态T势能面存在交叉行为。S态和T态之间的跃迁可以通过系间窜越实现,而不是辐射跃迁。在T态下,不同异构体的最大能量差在0.1 e V以下,说明在不需要打破化学键的前提下自异构化过程可以发生。电子结构分析表明,在这个过程中各个极值点都保持了超原子特性,其超原子组态可表示为11_1_1121_1_2_2_22。此外,紫外-可见吸收光谱和振动光谱都反映了自异构化过程的周期性特征。这些发现将为超原子自异构化过程的理论研究和实验观测提供有价值的参考。通过上述研究,我们发现超原子可展现出类里德堡态激发特性,并由此提出了超原子的里德堡态激发这一新概念。通过对锕系内嵌近平面超原子的自异构化过程分析,发现这一个过程中存在不同电子态之间的势能面交叉行为,表明在不需要打破化学键的情况下就可以实现自异构化过程。通过本论文的工作,我们对超原子的电子激发和核运动行为形成了一定程度上的规律性把握,希望为以电子结构为基础的超原子激发态相关研究提供重要参考,并促进实验上观测超原子异构化的实验与理论研究发展。

关键词：超原子电子激发异构化第一性原理

水环境下甲硫氨酸混合体系手性转换反应物的电子激发特性

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吉林大学学报（理学版） 2021年第2期59卷 391-396页

作者：李莹陈洪斌吉林医药学院生物医学工程学院吉林吉林132013

用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-311+G(2 df)基组水平上优化气相条件下甲硫氨酸(Met)分子的几何构型,并在PBE0/def2-TZVPP下,用含时密度泛函理论(TDDFT)方法计算得到隐式溶剂甲醇下Met与H_(2)O分子以1∶1和1∶2混合体系手性转换... 详细信息

用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-311+G(2 df)基组水平上优化气相条件下甲硫氨酸(Met)分子的几何构型,并在PBE0/def2-TZVPP下,用含时密度泛函理论(TDDFT)方法计算得到隐式溶剂甲醇下Met与H_(2)O分子以1∶1和1∶2混合体系手性转换反应物的分子轨道(MO)特征及空穴-电子分布等值面图,并用图解对比分析电子激发特性.结果表明:三者定性分析结果基本一致,其中S-Met-CH_(3)OH与S-Met-CH_(3)OH+1H_(2)O和S-Met-CH_(3)OH+2H_(2)O的激发态S9定性结果不一致,S-Met-CH_(3)OH+2H_(2)O与S-Met-CH_(3)OH+1H_(2)O的激发态S7定性结果不一致;水链对S-Met-CH_(3)OH分子体系的电子激发特性有一定影响.

关键词：甲硫氨酸手性分子混合体系空穴-电子电子激发

基于分子轨道特征苏氨酸分子体系的电子激发类型

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吉林大学学报（理学版） 2020年第6期58卷 1479-1483页

作者：鲍捷欧仁侠祝颖吉林医药学院生物医学工程学院吉林吉林132013

基于优化的右旋苏氨酸(R-Thr)分子结构,在PBE0/def2-TZVP下,用含时密度泛函理论(TDDFT)方法得到气相条件、隐式H2O和甲醇溶剂环境下R-Thr分子体系电子激发过程中激发态波函数的计算结果,并通过指认分子轨道类型方法研究R-Thr分子体系价... 详细信息

基于优化的右旋苏氨酸(R-Thr)分子结构,在PBE0/def2-TZVP下,用含时密度泛函理论(TDDFT)方法得到气相条件、隐式H2O和甲醇溶剂环境下R-Thr分子体系电子激发过程中激发态波函数的计算结果,并通过指认分子轨道类型方法研究R-Thr分子体系价层电子的激发类型.结果表明:隐式溶剂环境比气相环境更适合研究R-Thr分子体系的电子激发特性;分子轨道(MO)类型与Δr指数分析结果较理想,大部分激发态的激发类型与激发模式指认吻合度较高.

关键词：苏氨酸电子激发分子轨道类型隐式溶剂

气相苯丙氨酸手性转变基元反应过渡态的电子激发特征

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吉林大学学报（理学版） 2020年第5期58卷 1232-1236页

作者：刘文彦吉林化工学院理学院吉林吉林132022

用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-311+G(2df)基组水平上优化气相条件下苯丙氨酸(Phe)分子的几何构型,分析Phe分子体系手性转变过程中各基元反应中间体和过渡态的特征,在PBE0/def2-TZVP下,用含时密度泛函理论(TDDFT)方法得到气相... 详细信息

用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-311+G(2df)基组水平上优化气相条件下苯丙氨酸(Phe)分子的几何构型,分析Phe分子体系手性转变过程中各基元反应中间体和过渡态的特征,在PBE0/def2-TZVP下,用含时密度泛函理论(TDDFT)方法得到气相条件下Phe分子体系手性转变过程中某过渡态在电子激发过程中的激发态特性.结果表明:根据Δr指数和空穴-电子指数的电子激发特征判据,可有效指认较明显的激发态特征,并直接给出基元反应中过渡态分子体系激发特征的判断结果.

关键词：苯丙氨酸(Phe) 空穴-电子过渡态电子激发

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电子激发氪原子广义振子强度的理论研究

安徽大学学报（自然科学版） 1998年第2期22卷 35-40页

作者：张穗萌陈长进中国科学技术大学近代物理系安徽大学物理系

在研究带电粒子与原子的非弹性散射中，原子的广义振子强度（ＧＯＳ）是一个重要的角色．最近，Ｔａｋａｙａｎａｇｉ等人通过非弹性散射中电子能损谱的测量得到了氪（Ｋｒ）原子在４ｐ６→４ｐ５（２Ｐ１／２）５ｓ和４ｐ６→４ｐ５（... 详细信息

在研究带电粒子与原子的非弹性散射中，原子的广义振子强度（ＧＯＳ）是一个重要的角色．最近，Ｔａｋａｙａｎａｇｉ等人通过非弹性散射中电子能损谱的测量得到了氪（Ｋｒ）原子在４ｐ６→４ｐ５（２Ｐ１／２）５ｓ和４ｐ６→４ｐ５（２Ｐ３／２）５ｓ转换过程中的ＧＯＳ．我们用相对论Ｓｌａｔｅｒ定域密度方程得到的波函数计算了该过程在动量平方转移从０．０１到１０（原子单位）范围内的ＧＯＳ．所得结果对Ｔａｋａｙａｎａｇｉ等人的实验给出了较圆满的理论解释．

关键词：非弹性碰撞电子激发氪原子广义振子强度

双水作用Met过渡态电子激发特性的图解分析

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吉林大学学报（理学版） 2021年第4期59卷 972-976页

作者：李莹吉林医药学院生物医学工程学院吉林吉林132013

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-311+G(2 df)基组水平上优化气相条件下甲硫氨酸(Met)分子的几何构型,分析Met+2H_(2)O分子体系手性转变过程中各基元反应物的特征,并在M06-2X/def2-TZVP下,用含时密度泛函理论(TDDFT)方法给出隐... 详细信息

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-311+G(2 df)基组水平上优化气相条件下甲硫氨酸(Met)分子的几何构型,分析Met+2H_(2)O分子体系手性转变过程中各基元反应物的特征,并在M06-2X/def2-TZVP下,用含时密度泛函理论(TDDFT)方法给出隐式溶剂甲醇下Met+2H_(2)O分子体系手性转变过程中某过渡态体系的分子轨道(MO)、自然跃迁轨道(NTO)和空穴-电子分布等值面图,研究图解电子激发特征.结果表明:在双水分子协助下,H原子迁移形成过渡态,导致Met分子体系结构与反应物间发生显著变化,使分子功能发生改变.

关键词：甲硫氨酸图解分析基元反应过渡态电子激发

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电子激发的短时发光衰落过程

南京大学学报(自然科学版) 1986年第2期 294-299页

作者：陈武鸣袁长江王美华华东电子管厂

本文用阴极射线发光仪,测量了ZnO:Zn发光衰落过程。发现它是由两种指数式发光过程组成的,其衰落时间常数分别.为7.3×10-8Sec和3.6×10-7Sec。我们用发光中心二次发光的发光模型,定性地解释了ZnO这种发光现象。同时还测量了Sr90的β射... 详细信息

本文用阴极射线发光仪,测量了ZnO:Zn发光衰落过程。发现它是由两种指数式发光过程组成的,其衰落时间常数分别.为7.3×10-8Sec和3.6×10-7Sec。我们用发光中心二次发光的发光模型,定性地解释了ZnO这种发光现象。同时还测量了Sr90的β射线激发的晶体的NaI:Tl发光衰落过程,并将测量结果和其他作者数据作了比较。

关键词：发光中心满带激发态平均寿命 ZnO 电子激发能带结构能级平均预期寿命寿命(生物) 发光过程发光衰减填隙原子间隙原子时间常数空穴浓度短时