外电场下BeF2分子结构及光谱特性

采用基于密度泛函理论B3LYP方法,对不同外电场下BeF₂分子的基态稳定构型进行优化,并对外电场作用下BeF₂分子键长、总能量、电偶极矩、分子轨道能量和红外谐振频率等进行分析,然后再采用DT-DFT方法对BeF₂分子的紫外-可见光谱进行计算和分析.结果表明：外电场作用下,分子结构发生明显变化,随外电场增大,BeF₂分子键长R(1Be-2F)逐渐减小,键长R(1Be-3F)逐渐增大,分子总能量逐渐减少,偶极矩呈线性增大,LUMO轨道能量逐渐减小、HOMO轨道能量逐渐增大,能隙不断减少;BeF₂分子不同振动模式的振动频率和红外光谱强度受外电场的影响不一;另外,随着外电场的增大,紫外光谱吸收峰发生红移,摩尔吸收系数减小.     

水二聚体间电荷转移与分子轨道研究

水二聚体间氢键作用受电荷转移的影响,为了研究电荷转移程度与氧氧间距离的关系,文章应用从头分子动力学方法(CPMD)并结合限定性动力学方法对水二聚体在330(±20)K时不同距离的原子电荷分布和分子轨道进行了系统计算。计算结果表明,电荷转移程度随着距离的增加而显著减弱。     

自旋三极管中电子隧穿系数的数学推导

利用传递矩阵方法，在同时考虑自旋轨道耦合效应和量子尺寸效应情况下，分别计算了没有外场、外加磁场、电场时，透射概率的变化关系。     

强外电场作用下BF3分子特性研究

采用密度泛函B3LYP方法在6-311++g(3df,3pd)基组水平上,优化了不同外电场下BF3分子的基态稳定构型、偶极矩、电荷分布、分子的总能量、HOMO能级和LUMO能级,在此基础上利用杂化CIS方法研究了外电场下BF3分子的前9个激发态的激发能、波长和振子强度受外电场的影响规律.结果表明:分子结构、电荷分布与外电场有着强烈的依赖关系;分子总能量随外电场增大而减小,偶极矩随外电场增大而增大;LUMO能级受外场影响较大,HOMO能级受外电场影响较小;分子UV-Vis光谱随外场增加发生红移,激发能、振子强度也受外电场影响,但随电场的变化比较复杂.     

问题解答

问:液体中的平均电流强度是I=|Q_ | |Q_-|/t,还是I=|Q_ |/t,还是I=|Q_-|/t呢? 答:如图1所示,在水溶液中硫酸铜分子电离为带正电荷的铜离子Cu~( )和带负电荷的硫酸根离子SO_4~(--),即CuSO_4→Cu~( ) SO_4~(--)。硫酸铜溶液在无外加电场作用时,溶液中的离子只进行热运动,并无定向移动。在外加电场的作用下,两种离子一方面作热运动,另一方面又分别向两电极作定向     

基于恒流条件下导线上的电荷分布研究

讨论了在恒流条件下导线内部的电场与电荷密度、导线表面上和两种材料的导线交界面上的电场与电荷分布情况以及改变电流方向时导线上电荷分布的调整.     

有机锡氧四元杂环化合物(μ-O)_2Sn_2R_4(R:Me,Et)的理论研究

利用Gaussian03W在LANL2DZ基组水平对有机锡氧四元杂环结构化合物(μ-O)2Sn2R4(R:Me,Et)进行理论研究,优化了几何构型,获得键参数,分析了化合物的Mayer键级,计算出分子体系能、分子最高占据轨道能和分子最低未占据轨道能,经Mulliken布居分析原子净电荷分布,计算出原子轨道对分子轨道的组成贡献。结果表明,除(μ-O)2Sn2Me4外的标题化合物均稳定,为有机锡氧四元杂环化合物(μ-O)2Sn2R4(R!Me)的合成提供理论基础。     

带电体的电场分布与其电荷分布具有相同对称性的证明

主要以几种典型带电体的电场公式和电场叠加原理为基础,采用叠加法证明了当带电体的电荷分布分别具有球对称、轴对称、面对称时,它们的电场分布也具有相应的对称性。从而得到"带电体的电场分布与其电荷分布具有相同对称性"这一结论,为静电场高斯定理的应用奠定了理论基础。     

稳恒电场与静电场在其物理性质上的差异

我们在学习电磁学讨论到稳恒电场的内容时不难发现,现有的教科书往往是由于其与静电场的等效性而一笔带过。有的教材对这两种电场是不加区别的,如:“稳恒电场,即静电场”①,“电场也会完全相同”②,“稳恒电场也称之为静电场”③,等等,有的教材则阐述为:“稳恒电场与静电场具有完全一样的性质”④,“两者具有相同的性质”⑤、“相同的特性”⑥,等等。笔者认为,将这两种电场如此笼统地联系起来是不妥当的。 当导体通有稳恒电流时,其上的电荷分布是不随时间改变的。看起来虽有电荷流动,但这种流动并不改变电荷分布,导体中的任一点有多少电荷流出,就有同样多的电荷流入。对产生电场而言,这种电荷分布与静止电荷分布并没有什么区别,因此稳恒电场与静电场应当具有相同的性质,这就是稳恒电场与静电场的等效性。但这毕竟是两种状态的电荷所激发的电场,它们的物理性质也就不可能是完全相同的。下面我们对其差异进行一下分析和讨论:     

电场作用下磷脂分子构象能的变化

讨论了外加电场对磷脂分子构象能的影响,认为外电场会使脂分子烃链极化,烃链上因极化而产生的偶极矩作用改变了脂分子的构象能,构象能的增减由外场方向决定。     

外电场作用下悬液中细胞膜损耗功率计算模型

由于细胞间相互作用的复杂性使得建立外电场作用下悬液细胞膜损耗功率计算模型非常困难,提出了用场近似等效方法解决该建模难题.基于有效介质理论,用等效原理,研究了外电场作用下悬液细胞跨膜电压变化规律,然后确定细胞膜内电场分布.最后根据焦耳定律,建立了外电场作用下悬液细胞膜损耗功率计算模型.模型表明:对直流和低频场,悬液细胞膜的能量损耗主要为导电损耗;当外加频率超过细胞膜的弛豫频率时,介质损耗占主导部分.     

线电荷电场中接地半无限大导体板端线附近的电荷分布

将镜像法和保角变换法相结合,计算由线电荷与接地半无限大导体板所形成电场,给出其电势分布和场强分布,并在此基础上计算出半无限大导体板端线附近的感应电荷分布。     

单层压电弯曲微执行器的非线性静态特性

采用偶应力理论对单层压电悬臂梁式微执行器在强外加电场作用下的非线性静态特征进行了研究.悬臂式执行器包括压电层、被动（弹性）层和2个电极层.首先,采用瑞利-里兹方法分析了在强外加电场作用下由于压电层电致伸缩效应引起的执行器非线性静态特性.其次,由于悬臂执行器的厚度在μm量级,存在变形尺度效应,采用偶应力理论对变形的尺度效应进行了分析.分析结果表明：悬臂执行器的非线性随着外加电场强度的增大而增大,当外加电场很大时,出现刚度软化现象;而且,执行器被动层和压电层厚度比的最优值不是通常采用的1.0.在微尺度下,由于微梁变形存在尺度效应,该厚度比的最优值应比1.0大.     

双核镍配合物[(C_(18)H_(54)N_(12)Ni_2)]·4ClO_4的合成及量子化学计算

用三乙烯四胺与高氯酸镍反应,合成了一个新的双核镍配合物[(C18H54N12N i2).4ClO4,并用X射线衍射测定了其晶体结构.依据晶体结构数据,对配合物分子轨道能量、电荷分布、前线轨道的贡献及自然键轨道(NBO)进行了详细的分析.分析表明:氯酸根对最高占据轨道(HOMO)的贡献最大,最低空轨道(LUMO)中配体三乙烯四胺的贡献最大;配合物原子之间的相互作用主要发生在中心原子Ni与其周围的N原子上.     

NiTi合金表面TiO2掺杂C原子的电子结构计算

采用基于密度泛函理论的离散变分Xα方法（DV—Xα），对表面掺杂C原子后的NiTi合金表面TiO2的电子结构进行了计算，得到各原子间的键级、电荷分布、Mulliken集居数和态密度．结果表明：表面掺杂C后，在Ti原子的3d、4s、4p轨道和C原子的2p轨道之间发生了有效的作用，改变了表面膜的电荷分布，表面负电荷增加，从而抑制了Cl^-等阴离子的吸附。阻碍电子的失去，提高了其抗点蚀的能力；同时，也有利于体液中Ca^2＋、PO4^3-在表面沉积形成羟基磷灰石。使NiTi合金的耐腐蚀性得到进一步提高．这一理论计算阐明了NiTi合金表面掺C后抗腐蚀性和生物相容性提高的机制．     

CH4分子在外电场作用下的结构和解离特性研究

采用B3LYP/6-311++G**方法和基组对外电场下CH₄分子的性质进行了一系列的研究,包括分子的基态结构、电偶极矩、总能量、HOMO能级、LUMO能级、能隙Eg、红外与拉曼光谱性质和C-H键的解离特性.结果表明：随着加在C-H键轴方向的外电场增加,CH₄分子中的C-H键长明显变长,能隙随着外电场的增加而减小;外电场对分子的红外与拉曼振动频率和振动强度都有重大影响.CH₄分子的红外和拉曼光谱在外电场下都发生了重叠谱线的分裂和红移现象.随着外加电场的增强,分子中C-H键的势能曲线发生变化,势阱深度随外电场强度的增大而减小直至消失,分子趋向于解离.     

NiTi合金表面TiO2掺杂N原子的电子结构计算

采用密度泛函理论的离散变分Xα方法（DV-Xα），对表面掺杂N原子后的NiTi合金表面TiO2的电子结构进行了计算，得到各原子间的键级、电荷分布、Mulliken集居数和态密度．结果表明：表面掺杂后，在Ti原子的3d，4s，4p轨道和N原子的2p轨道之间发生了有效的作用，改变了表面膜的电荷分布，表面负电荷增加，从而抑制了Cr等阴离子的吸附，阻碍电子的失去，提高了其抗点蚀的能力；同时，也有利于体液中Ca^2＋、PO4^3-在表面沉积形成羟基磷灰石，使NiTi合金的耐腐蚀性得到进一步提高．这一理论计算阐明了NiTi合金表面掺N后抗腐蚀性和生物相容性提高的机制．     

一种3,4-二氢嘧啶酮类化合物分子性质的理论研究

在6-311G基组水平上,用B3LYP、HF和MP2三种方法对4-(2-氯苯基)-6-甲基-5-乙氧羰基-3,4-二氢嘧啶-2-酮进行了几何全优化,并对其电荷分布、前线分子轨道、成键情况以及自然键轨道(NBO)进行了分析.计算结果表明:HF方法得到的分子构型与实验值最为接近,标题化合物中嘧啶环为船式构象.标题化合物的稳定性较差,可能具有很好的生物活性.嘧啶环中2个氮原子的孤对电子都与相邻键有强的相互作用.     

苯异丙胺衍生物致幻作用的量子化学研究

对具有致幻作用的苯异丙胺生物进行了研究,用量子化学计算程序包MOPAC中的MNDO方法计算了三种苯异丙胺衍生物的净电荷、前沿分子轨道能级、轨道主要成分,根据计算结果,对该类药物分子的活性部位进行了讨论。     

BF在外电场作用下的分子特性

文章首先采用了多种方法对BF分子基态进行几何优化,在此基础上选用密度泛函理论B3LYP方法结合6-311g(3df,2pd)基组,分别得到了在不同外电场(-0.03—+0.02a.u.)下BF分子的电子结构,讨论了在不同外电场下BF分子的键长、体系能量、电荷分布、频率、偶极矩及能级分布的规律,得出外电场对BF分子的电子结构影响成不对称性。