三原子體系反應的從頭算及動力學研究.pdf

1、作為典型的離子分子反應，He+H2+和H-+H2反應及其同位素取代反應在天體物理、等離子體物理、高能物理中有著極其重要的應用。它們也是比較簡單的一類離子分子反應，對它們充分和詳細地研究有利于深入了解其它復雜離子分子反應，也為以后更深入、精細的研究該反應奠定了基礎。 本論文主要分為兩部分，一部分是應用abinitio理論構(gòu)建了He+H2+和H-+H2反應的勢能面，并利用準經(jīng)典軌線方法計算了反應的積分反應截面。另一部分是利用準經(jīng)典軌

2、線方法研究了He+H2+及其同位素取代反應的立體動力學性質(zhì)。 在分子反應動力學研究中，精確的勢能面是動力學計算的基礎。分子反應的反應速率以及積分反應截面都可以根據(jù)勢能面來計算?；趧菽苊娴闹匾?，在aug-cc-pV5Z水平下構(gòu)建了He+H2+和H-+H2反應的從頭算勢能面?；贖e+H2+反應勢能面，計算了v=0-3四個不同振動態(tài)下的積分反應截面，我們發(fā)現(xiàn)振動能比平動能更有效的促進反應的進行，積分反應截面隨著振動量子數(shù)的增加明

3、顯增大，對于v=0的情形，現(xiàn)在計算的結(jié)果略低于以前的理論和實驗值；而在v=1-2反應截面下，現(xiàn)在的結(jié)果在閾值附近又略高于以前的理論和實驗值；在v=3初始振動態(tài)，現(xiàn)在的結(jié)果在碰撞能低于0.7eV的時候與實驗值符合良好?；贖-+H2反應勢能面，計算了H-+D2和D-+H2反應在v=0情況下的積分反應截面，結(jié)果和以前的量子波包結(jié)果基本一致。 要想認識一個基元化學反應，不僅要研究它們的標量性質(zhì)，還要研究它們的矢量性質(zhì)。矢量性質(zhì)，比如速

4、度和角動量，不但大小直接與平動能和轉(zhuǎn)動能相關(guān)，而且還能定義反應過程中的方向。只有把標量和矢量性質(zhì)結(jié)合起來考慮才能給出反應動力學的一個完整圖像。本文中我們利用準經(jīng)典軌線理論，基于2000年P(guān)almieri等人構(gòu)造的勢能面，對He+-H2+以及他們的同位素取代反應進行了立體動力學研究。我們研究了不同的碰撞能對He+H2+反應的立體動力學性質(zhì)的影響，結(jié)果表明，產(chǎn)物HeH+的轉(zhuǎn)動極化在不同的碰撞能下呈現(xiàn)不同的特性，產(chǎn)物的轉(zhuǎn)動角動量矢量j'不僅定