Ne-HCN体系势能面的ab initio计算.pdfVIP

第 38卷 l期 安 徽 师 范 大 学 学 报 (自然科学版) Vol38NO．1 2015年 1月 JournalofAnhuiNormalUniversity(NaturalScience) Jan ．20l5 DOI：10．14182／J．cnki．1001—2443．2015．01．009 Ne．HCN体系势能面的abinitio计算 时春峰， 陈 健 ， 黄武英 (安徽师范大学 物理与电子信息学院，安徽 芜湖 241000) 摘 要：在单5X迭代 包括非迭代三重激发微扰 处理 的耦合簇 CCSD(T)理论水平 下，采用aug—CC— PvQZ并加上键 函数 (3s3p2d2flg)组成的大基组，计算得到了体 系在冻结HCN键长情况下的全程 势能面．计算结果表 明该势能面存在 2个势阱：较深 的势阱对应于线性 Ne—HCN构型，阱深为 61．56cm一，其 中R =8．00ao；较浅的势阱对应于 T型构型，其 中R =6．62％，0=102。，阱深为 52．48cm一，整个势能面呈现 出弱的各向异性． 关键词：Ne—HCN；势能面；CCSD(T) 中图分类号：O561．1 文献标志码：A 文章编号：1001—2443(2015)01—0040—04 引 言 氰化氢 (HCN)是星际中较为丰富的分子，主要存在于大气层中，是大气科学和星际物质中重要的研究 对象 ．稀有气体原子 Rg(Rg=He，Ne，Ar和Kr)和 HCN组成的范德瓦耳斯 (vdW)分子-l1I3J近年来备受大 家的关注 ．1993年 Gutowsky等人_4 J用分子 团簇 (MMC)模型计算 了Rg—HCN复合物的势能曲线 ，其 中 Ne—HCN的势 阱深度为 37cm_。；Xie等人-l6J用 MP4(Mqller—Plesset)微扰理论在 aug—CC—PVTZ基组下得到 Ne—HCN体系势能面，在 Ne—HCN为线性构型，Ne原子与 HCN分子质心之间距离为 8．015％处，有全局最 小值 ，阱深为 61．06cm一；2000年 Toczylowski等人 使用 CCSD(T)方法采用 aug—cc—PVTZ基组计算得到 Rg—HCN 的二维势能面 ，发现 Ne—HCN转动跃迁频率与实验有较大偏差 ，作者预测通过增大基组的方法可能 得到更精确的势能面以及较好 的光谱信息．本文对 Ne—HCN体系采用 CCSD(T)方法在 aug—CC—PVQz基组 下，计算该体系的相互作用能，期望得到较为精确的势能面和光谱数据，为将来的实验提供理论依据． 1 abinitio计算 本文对 Ne—HCN体系采用 CCSD(T)方法 ，在 aug—ce．PVQZ基组下 ，并引入 了(3s3p2d2flg)键 函数 (3s 和3p：a=0．9，0．3，0．1：2d：a=0．6，0．2；if：a=0．3)【，键函数位于 Ne和 HCN质心连线的中点处 ．在计算 中采用Jacobi坐标 (R，0)描述体系的几何构型，R表示Ne原子到 HCN分子质心的距离 ，0为R和HCN分子 轴间的夹角 ，0=0。对应于 Ne—HCN 线性构型．计算 中固定 HCN 为平衡构 型：cH=2．01350％；cN=2． 17923％[ ． 对 Ne—HCN的势能我们计算以下点：R{4．50，5．00，5．50，6．00，6．50，6．55，6．60，6．65，6．70，7． OO，7．50，7．75，8．00，8．25，9．00，10．00，11．00，11．5O，12．00，12．50，13．00，14．0O，15．00，16．00，17．00，19． 00，20．o0，22．O0，25．O0}a0，0= {0。，20。，40。，60。，80。，90。，100。，120。，140。，160。，180。}，共计算了330个构型 的势能值 ，计算在 MOLPRO2006E10]程序包 中完成_1卜12]． 计算体系相互作用势时采用超分子近似，相互作用能V(R，e)则为聚合物能量与两个单体能量的差 ，即 V(R，e)=EN。．HcN—EN一EHcN， (1)