惰性气体与O2,N2,CO,NO、CN相互作用势及碰撞激发截面的同位素效应研究

原子与分子碰撞过程是物理学的重要研究方向，原子分子相互作用势的确定是研究碰撞过程的重要方面，来自不同散射实验的高质量数据又提供了原子分子间相互作用势能表面的极好的测试，惰性气体与双原子之间精确的相互作用势能函数的确定已有成功的例子。本项目选择惰性气体同位素与 O2、N2、C0、N0、CN 等双原子分子相互作用体系，首先用从头算得出各体系的相互作用势能面数据，通过拟合，偿试提出一种形式简单、便于应用、能充分描述系统的相互作用特征的统一势能函数形式，并用我们所提出的势能面用高精度方法计算上述碰撞体系在不同碰撞能量的振转激发散射截面，通过计算结果与实验结果的对比的分析来修正势能函数形式，得出最佳方案；并找出体系的碰撞激发振转截面的同位素效应的规律，为原子与分子碰撞理论与实验提供参考数据，丰富原子分子相互作用理论。

原子与分子碰撞过程是物理学的重要研究方向，原子分子相互作用势的确定是研究碰撞过程的重要方面，来自不同散射实验的高质量数据又提供了原子分子间相互作用势能表面的极好的测试，惰性气体与双原子之间精确的相互作用势能函数的确定已有成功的例子。本项目研究惰性气体原子He、Ne、Ar、Kr、Xe等及其同位素原子与 O2、N2、CO、NO、CN 等双原子分子相互作用体系，首先用各种方法和基组的从头算如CCSD（T）/aug-cc-pVTZ，CCSD（T）/aug-cc-pVQZ，CCSD（T）/cc-pVQZ，QCISD(T)/AUG-CC-PVTZ，QCISD(T)/6-311++(3df,2pd)等进行了大量计算，同时考虑了Boys和Bernardi的Full Couterpoise方法，消除基组重叠误差（BSSE），计算中还采用了超分子近似，即体系的相互作用能等于体系的总能量减去各单体的能量，得出了体系的较为准确的势能面数据。我们对MS(Maitland-Smith)势进行了改进，增加了可调参数，经改进后的MS(Maitland-Smith)势是一种形式简单、便于应用、能充分描述系统的相互作用特征的统一势能函数形式。为了检验所得相互作用势能函数的准确性，我们用高精度密耦（Close-Coupling）近似方法计算上述碰撞体系在不同碰撞能量的振转激发散射截面，通过计算结果与实验结果的对比的分析来修正势能函数形式，得出并选定最佳方案。经过不断的尝试，通过计算得出了体系的碰撞激发振转微分截面、分波截面、总截面的规律和同位素原子碰撞效应的规律，为原子与分子碰撞理论与实验提供了参考数据，丰富原子分子相互作用理论。本项目较好地完成了预期研究任务，特别是培养了一批中青年教师，在贵州省形成了原子与分子物理科研团队。