多参考组态方法研究SO、C10与H<,2>S分子的势能曲线(面)

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本文采用高精度的从头计算(ab initio)方法一多参考组态相互作用方法(MRCI)与含扩散基的3个基组aug-cc-PVXZ(X=D,T,Q)计算了SO和ClO分子离子体系基电子态和三个低激发电子态的势能曲线(PECs),确定了平衡几何结构、离解能,并采用Feller拟合递推方法得到了基函数为无穷大计算水平值。为了确定SO和ClO分子体系的基态,计算了∑与П对称性的四个单重态及三重态,对四个态采用同一占据轨道计算,以便对它们的能量进行比较。通过Murrell-Sorbie势能函数和最小二乘法拟合得到了SO和ClO分子离子体系各个电子态的解析势能函数(APEF),计算了解析势能函数的二阶、三阶和四阶力常数,并确定了各个电子态的光谱常数,包括谐振频率ωe和非谐振频率ωeXe,转动常数Be,αe和Drot。同时,在所得势能曲线的基础上,通过解分子中核运动的薛定谔方程,预测了SO和ClO分子离子体系各电子态的振动能级,与现有的理论值和实验值进行了比较。对于H2S体系,首先采用采用MRCI方法及aug-cc-pvqz基组对H2S分子基态进行全构型能量优化。在综合分析计算量和精确度后,从头计算了大范围的43000个能量点构建了H2S基态(1A+)的势能曲面。从头计算的所有单点选取覆盖了势能面的大部分范围,尤其在关键点附近稠密选点。基于从头计算结果,以多体展开方法为基本思想,以两体项和三体项为基础构建了该体系适当的解析函数表达式。通过Murrell-Sorbie势能函数和最小二乘法拟合得到了H2S基态的解析势能函数,并对拟和结果准确度进行了评价。 由于目前对这三个体系的实验研究并不完善,很多重要的光谱常数没有报道,对其振动性质的研究更少。因此,通过我们的研究结果可以较为全面地理解该体系结构和特征,并为进一步实验和理论研究提供参考依据,吸引更多深入的研究工作。我们所提供的势能函数解析式可用于构建反应动力学研究的多体势能函数或分子动力学模拟。
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