HF+离子在旋轨耦合作用下电子态的特性.PDF

物理 学报 ActaPhys．Sin．Vo1．63，No．12(2014) 127102 HF+离子在旋轨耦合作用下电子态的特性术 李桂霞 ) 姜永超 ) 凌翠翠2) 马红章2)十 李鹏 ) 1)(青岛农业大学理学与信息科学学院，青岛 266109) 2)(中国石油大学理学院，青岛 266580) (2013年12月4日收到；2014年3月6日收到修改稿) 采用多组态准简并微扰理论对旋轨耦合作用下HF+离子的基态 X0Ⅱ和第一激发态A ∑+的性质进行 了研究，得到了电子态X。Ⅱ3／2和 Ⅱ1／2的垂直跃迁能 。n1／2(u=0)_÷x。H3／2(=0)]：285．176CIXI_。， 以及电子态 X Ⅱ3／2和 。Ⅱ1／2的势能 曲线；采用Murrel1．Sorbic函数和最小二乘法拟合得到 了这两个分裂电 子态的解析势能函数；并在此基础上推导出了电子态 X。Ⅱ3／2，。Ⅱ1／2和 A。∑+的光谱常数，而且首次给出了 分裂电子态 X Ⅱ3／2和 H1／2的解析势能函数和光谱数据． 关键词：激发态，自旋轨道耦合，解析势能函数，光谱常数 PACS：71．70．Ej，31．50．Df，95．30．Ky DOI：10．7498／aps．63．127102 子体系，由此提出了适用于描述双原子分子离子 1 引 言 势能行为的ECMI势(ECM forIons)[01；并将EC— MI势应用于HF+的X2Ⅱ电子态 获得 了该体系的 从20世纪70年代开始，HF+离子的势能函 ECMI势能曲线 3【】．基于ECM方法的研究结果表 数和光谱常数一直是人们所关注的课题 [1，3-5】． 明，HF+的X2II电子态ECMI势 【1与 Morse势 加【】 Gewurtz等 3【】通过光谱实验获得 了HF+的A2E+ 和Huxley—Murrell-SorbiefHMS1势 1【1]等经验解析 到X2H电子态跃迁发射的光谱数据 并 由此拟合 势相比，与基于实验的RKR势定量地符合得更好， 出了HF+的X2II电子态的较低振动态的振动能级 特别是在体系的离解区和渐近区． 数值，并由Rydberg-Klein-Rees(RKR)方法获得 尽管 已对HF+离子做 了比较多的研究，然而 了该体系的势能曲线．刘一丁等 6【]利用代数方法 上述的研究都没有考虑到 自旋轨道耦合作用，自 falgebraicmethod，AM)7【j，首次获得了HF+电子 旋一轨道耦合 [12,13]作为一种相对论效应，引起光 态X2H的精确振动光谱常数和完全振动能谱，并 谱支项，在化学、物理、生物等方面具有重要的作 基于体系精确的AM完全振动能谱，首次获得了 用，旋轨耦合对研究分子的光谱支项及其电子状 这个体系精确的全程RKR势能曲线．Chaudhuri 态 l【4]有着重要的作用．为此本文采用旋轨耦合 等 【】利用基于量子力学从头计算 (abinitio)的IV— 作用下多组态准简并微扰理论 (SO—MCQDPT)研 QCASCI方法获得 了HF+的X0Ⅱ电子态的势能曲 究了HF+分子的基态X0Ⅱt和第一激发态A0∑+的 线 但这个体系的势能曲线在离解区和渐近区均不 性质，得到了基态X0Ⅱt的分裂 电子态的势能曲线 能精确反映体系的正确振动行为．Liu等将文献 8【1 和光谱常数，我们之前已经用氧原子为例来验证 的中性双原子分子势能曲线的能量 自洽法 fenergy 了SO—MCQDPT方法的可行性 [15,161．本文对氢原 consistentmethod，ECM1推广到了双原子分子离 子和氟原子分别采用6一all+g(ap)和6—3