He—AlH复合物体系的相互作用势能面.pdfVIP

第3l卷 第 s期 广西师范大学学报 ：自然科学版 Vo1．31 No．3 2013年 9月 JournalofGuangxiNormalUniversity：NaturalScienceEdition Sept．2013 He—A1H复合物体系的相互作用势能面 庞礼军 ，汪荣凯。，王 义 (1．贵州师范大学 物理与电子科学学院，贵州 贵阳550001；2．贵州师范大学 化学与材料科学学院，贵州 贵阳 550001) 摘 要：采用耦合簇理论CCSD(T)方法，使用相关一致基组aug—CC—pV5Z，并加键函数 3s3p2dlflg构成大基 组，经过abinitio计算，得到He—A1H体系的相互作用势，并拟合出相互作用势的函数解析形式。计算结果表 明：He—AIH势能面存在 2个势阱：全域极小的势阱在 R ==0．365lnm，0—67．4。处，阱深为一28．8519 cm_。；较浅的势阱在 R 一0．4992nn处，阱深仅为一6．3065cm_。．对应于线性He—AIH构型。 关键词：耦合簇CCSD(T)方法,He—A1H复合物；相互作用势；基组aug—CC—pV5Z；abinitio计算 中图分类号：O561 文献标识码：A 文章编号：1001—6600(2013)03—000605 原子与分子碰撞实验及其理论研究是原子分子物理十分重要的研究方向之一[1]，它为冲击波、声波、 风洞流扩张的快速压缩过程中出现的弛豫现象、气相反应和输运性质、气体激光、转动激发的共振荧光过 程等科技领域提供了适用的方法和大量的参考信息2【。。。 现在计算量大但能更好地处理电子相关能的耦合簇理论CCSD被越来越多地用于研究范德瓦耳斯分 子间弱相互作用[州，如Gcrrit等_1【2]用 RCCSD(T)方法研究了He—O。的三维势能面；李绛等[11]用 CCSD (T)方法研究了Ne—HC1的势能面，所得结果与实验符合较好。 本文正是基于以上理由，采用CCSD(T)方法，利用大基组和键函数计算得到He—AlH体系的全程势 能面，希望通过大量的计算对该体系的实验研究有一定的指导作用。 1 计算方法 在He—A1H碰撞体系中，He原子在低温下的热运动动能较小，与A1H基态分子的相互作用不能产生 振动激发。由于忽略振动激发及AlH基态分子转动的离心作用，计算He—AlH体系的相互作用势采用刚 性转子模型质心坐标系(Jacobi坐标)，如图1所示。A1H分子的质心以同位素分子 A1H确定，足表示He 原子与AIH分子质心的距离，0为R向量与AIH分子键轴间的夹角。当 --0。时，表示He—H—A1的线形结 构；当 ：180。表示He—A1一H的线形结构。基态AlH分子的键长取平衡值r-~-_0．16478nm1：¨]。 对He—A1H体系采用量子化学从头计算的单双迭代，包含非迭代三重激发微扰的耦合簇CCSD(T)方 法和相关一致基组 aug—CC—pV5ZL1引，并采用 3s3p2dlflg基集的高斯键函数 (bondingfunction)。其中，体 系中键函数的位置 Bq加在以AlH分子质心为圆心，以AIH分子质心至氢原子的距离为半径的圆，且在 He原子与AIH分子质心的连线并与圆相交P点的中点。当R值确定时，键函数位置的整个轨迹为一个 圆。这样的选取是为了避免在 R较小时，键函数 中心过于接近AlH分子。计算He—AlH体系的相互作用 时，足的取值为0．3O～1．2Onm，方位角 分别取 0。、15。、30。、45。、60。、67。、75。、90。、105。、120。、135。、15o。、 收稿 日期：2013—05—2O 基金项目：国家自然科学基金资助项目；贵州省科学技术基金资助项目(黔科合J字[201312211号)；贵州 ． 省教育厅 自然科学研究项 目；贵州省科技厅与贵州师范大学联合基金资助项 目(黔科合 J字 LKS[2009]01、LKS[2010]06) 通信联系人 ：汪荣凯 (1961一)，男．贵州黄平入，贵州师范大学教授。E—mail：wrk0731@163．corn 第 3期 庞礼军等 ：He—A1H复合物体系的相互作用势能面