LiH2分子及其离子的激发态势能面和动力学性质研究

LiH2分子及其离子体系在宇宙起源和宇宙演化过程中起着重要作用，近年来备受人们关注。这些体系及其同位素取代体系的结构、光谱性质以及动力学性质的研究，对全面理解它们的动力学行为及其在宇宙演化过程中的作用具有重要意义。该课题首先在已有势能面基础上用准经典轨线和量子含时波包方法研究LiH2+和LiH2反应体系的动力学性质（标量性质和矢量性质）；其次在分析从头计算势面能特征和函数渐近式特点的基础上，依靠高水平从头计算方法、并行计算、插值和非线性拟合技术构造LiH2+和LiH2-体系的能够适合动力学性质计算的解析势能函数及能量梯度；最后在新构建的势能面基础上进一步研究LiH2+和LiH2-反应体系的动力学性质，并与已有实验或理论结果比较，得到LiH2分子及其离子体系的完整动力学信息和微观反应机理，为实现上述反应的高效操控提供理论依据，为从原子-分子水平上研究更复杂的反应奠定基础。

在该基金项目资助下，课题组经过三年的研究，在势能面构建、反应体系的动力学性质、多原子分子振转光谱和非谐振力场、双原子分子光电子能谱、分子激发态性质等领域进行了详细研究，取得的部分成果已在《Chem. Phys.》、《Comput. Theor. Chem.》、《J. Theor. Comput. Chem.》、《Chin. Phys. B 》等刊物上发表学术论文17篇，其中SCI收录11篇（三区5篇，四区6篇）。指导研究生完成研究生硕士毕业论文11篇。获得山东省自然科学奖一等奖1项，山东高校优秀科研成果奖二等奖3项。代表性成果如下：.1. 对H + LiH+、LiH+H、H + HS、H+NH等反应体系的动力学性质进行了系统研究，获得了不同碰撞能、反应物振动、转动激发、同位素取代对上述反应的反应几率、积分反应截面、极化微分反应截面、矢量相关分布以及转动取向因子、反应活性的影响。在研究过程中发现了有些反应存在的有趣的现象，并且给出了合理的解释。取得的结果不仅丰富了上述反应的完整的动力学信息，而且有利于我们认识上述反应体系的反应机理，为今后研究其他更复杂的反应奠定了坚实的理论基础。.2. 利用DFT、MP2、CCSD(T) 方法和适当基组对AsH2、FCO2、CHONH2等分子的高精度振转光谱常数和非谐振力场进行了系统研究，得到了上述分子的平衡几何结构、转动常数、基频、四次和六次离心畸变常数、谐振频率、非谐性常数、振转相互作用常数、三次、四次力常数和科里奥利耦合常数，得到的某些常数目前实验上还未观测到，为将来实验观测提供了可靠的理论依据。.3. 利用量子含时波包方法，我们详细研究了飞秒激光波长、激光脉冲强度、泵浦-探测脉冲延迟对NaLi、CsI分子的电子态布居、波包演化、光电子能谱等影响。上述成果丰富了飞秒激光对双原子分子分子动力学过程影响的研究，研究结果对于高效调控反应通道具有重要意义。.4. 利用SAC/SAC-CI方法研究了OClO、AsH2、GeH2、PH2等分子及其阴阳离子的基态、激发态、电离态和电子吸附态进行了系统研究，解释了上述分子激发态、电离态和电子吸附态的形成，计算了电子的跃迁偶极距、激发能、电离势、解离能，振子强度等。上述研究预测的某些分子的低激发态的电离势与解离能，可以为以后实验上或其它理论上研究它们的光谱性质提供理论参考。