用电子动量谱学方法研究若干生化分子的电子结构

电子动量谱学的基本过程是电子与原子分子的（e, 2e）碰撞反应，可以直接测量物质分子中电子态的能量和动量分布，是原子分子物理研究的前沿领域之一，可以在物理、化学、生物等多个学科的交叉中得到广泛的应用。氨基酸是构成蛋白质的基本单元，而嘧啶和嘌呤是构成生命遗传物质DNA的基本单元，研究这些重要生物分子的电子结构，对理解分子的功能至关重要。但是过去由于电子动量谱学方法对这些基本的生物分子的实验研究难以开展，以及量子化学方法对这些分子在理论计算上的难度，利用电子动量谱学方法对生物分子开展研究的还很少。随着实验技术与计算方法的改进，我们拟利用高分辨率、高探测效率的第三代电子动量谱仪对这些生物分子开展研究，并结合高精度的理论计算对实验结果进行分析，对物理、化学和生物领域的相关问题进行探索，推动多学科的交叉发展。

我们发展了基于高精度多体SAC-CI理论计算动量谱的新方法。和高分辨的(e,2e)实验测量结合，研究了多种样品的的电子动量谱。在利用SAC-CI方法解释H2O和N2的实验结果时，我们发现由于电子关联造成的伴线的动量谱可以和其主线的动量谱有显著差别，而这之前人们一直认为伴线的动量谱应和主线相同。我们在研究生化分子甲酰胺时，发现甲酰胺的氨基的低频摆动（287 cm−1）对分子轨道的动量谱产生显著影响。考虑了热统计平均的动量谱和实验更好符合。而这之前人们在研究分子的电子动量谱时通常只在平衡构型下计算，不考虑振动对电子动量谱的影响。此外，我们还研究了 N2O，NH3，I2等分子的电子动量谱。