关于HF,F2,FCl,FBr的分子形貌轮廓以及边界电子密度的研究

利用Davidson等人发展多年的MELD精密从头计算程序的CISD方法,结合自编的分子形貌程序,描绘HF,F2,FCl,FBr双原子分子形貌图.计算双原子分子中X原子端和F原子端在垂直于化学键方向上和沿着化学键方向上的分子形貌轮廓参数R(R/a.u.)以及对应的边界电子密度ED(ED/10-3a.u.).比较各原子端轮廓参数与相应孤立原子半径的大小,联系第一电离能的变化趋势,发现对于卤族元素之间形成的氟化物,第一电离能越小,分子形貌轮廓参数越大,边界电子密度越小.对于核电荷数相同的两个原子形成的氟化物,无论垂直于化学键方向还是沿着化学键方向上的分子形貌轮廓参数和对应的边界电子密度都呈现对称关系.对于HF,F2,FCl,FBr双原子分子形貌的研究,为我们进一步讨论其他双原子分子的性质和特征,提供了有效可靠的方法.     

Be_2、Mg_2和Ca_2分子高精度键能的量子蒙特卡罗研究

由于Be_2、Mg_2和Ca_2原子存在弱相互作用,尤其是Be_2分子中存在很强的电子关联效应使得精确计算它们的键能存在困难.通过采用量子蒙特卡罗方法和不同初始波函数对Be_2、Mg_2、Ca_2分子的键能进行高精度计算.使用此方法计算的Be_2、Mg_2、Ca_2分子的键能分别为946.97 cm~(-1)、447.3 cm~(-1)、1102.35 cm~(-1),与实验值相比差值仅为17.27 cm~(-1)、23.3cm~(-1)、0.35 cm~(-1).而在密度泛函的研究计算中使用不同的泛函计算的三个分子的键能与实验值之差可达596.4 cm~(-1)、149.5cm~(-1)、335.3cm~(-1).结果表明不同泛函的使用对密度泛函结果影响很大,且密度泛函得到的值与实验值有很大的差异,而量子蒙特卡罗方法计算充分考虑了电子关联效应,得到的结果更接近实验值.     

黄原胶分子形貌的原子力显微镜研究

通过溶胶凝胶的方法制备了黄原胶水溶液,并采用轻敲模式原子力显微镜(AFM)对不同浓度的黄原胶分子溶液的表面微观结构形态进行了观察.实验结果表明,轻敲模式下的AFM能够观测到黄原胶分子的微观结构,浓度为0.1g/L时分子类似于球状体的颗粒,以多聚体形式存在.浓度达到0.01g/L时能够形成稳定的网状结构,当浓度达到0.001g/L的情况下形成单个纤维分子.利用AFM截面软件对网状结构和单个纤维进行分析,发现了云母表面出现的黄原胶分子分别为双链和单链.本文中提出了黄原胶分子从网状结构到单个纤维形成过程的假设模型,很好地解释了实验观察结果,对以后的实验研究有很大意义.     

小核菌多糖分子形貌的电镜研究

本文利用透射电镜（ＴＥＭ）和扫描电镜（ＳＥＭ）对小核菌多糖（Ｓｃｌｅｒｏｇｌｕｃａｎ）在水溶液中的单分子形貌，不同处理后分子形貌的变化及其聚集态结构进行了研究。结果表明，小核菌多糖在水溶液中以特定形状的聚集态存在，有比较规则的二、三、四级结构；其单分子是由三股单链组成的螺旋结构，此结构可能与该多糖的抑瘤活性有关。     

飞秒激光诱导Li2分子的电子-离子动力学的理论研究

随着飞秒激光技术的发展,科学家们致力于理解飞秒激光与物质相互作用过程中的物理机制.选取轴对称的Li₂分子为研究对象,采用实时间、实空间的含时密度泛函理论研究飞秒激光诱导的Li₂分子的电子-离子动力学过程.在之前Li₂分子光吸收谱的理论研究基础之上,选取其偶极响应频率作为激光频率,通过调制频率、强度、极化方向等激光参数,形成不同诱导条件,包括共振情况和非共振情况,研究Li₂分子中的响应偶极矩、离化电子数、总能量和原子实位移随时间变化的物理机制.在激光作用结束后,研究上述物理量在弛豫过程中的演化规律.通过对体系的电子密度进行截图,观测电子密度在原子实背景下的振荡行为.     

Rubrene分子间距对有机发光二极管中单重态激子裂变过程的调控

利用5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene（Rubrene）中单重态激子分裂的性质（一个单重态激子（S）可以分裂成两个三重态激子（T）,S→T＋T）,本文制备了Rubrene与Bathocuproine（BCP）共混型有机发光二极管（OLEDs）,测量了器件电致发光的磁效应（Magneto-Electroluminescence,MEL）及其瞬态电致发光光谱．实验发现,随着Rubrene分子间距的增大（掺杂浓度减小）,单重态激子分裂强度逐渐变弱,即Rubrene分子间距对内部激子分裂有调控作用．该调控作用表现在两个方面：第一,MEL的高场上升幅度（-500mT处对应的值）随着掺杂浓度减小而下降,当浓度为20wt％时高场出现下降;第二,在～20mT处MEL的值随着掺杂浓度的减小从负变到正．此外,器件瞬态电致发光光谱在撤去脉冲电压后的快速下降部分在小掺杂浓度时下降变快．通过分析单重态激子分裂与Rubrene分子间距之间的关系,以及磁场对单重态激子分裂的影响,我们对该现象做了定性的讨论．     

杂环化合物的分子形貌的研究

杂环化合物广泛存在于自然界,与生物学有关的重要化合物多数为杂环化合物.使用MP2/6-311＋＋G（3df,3pd）优化呋喃、噁唑和异噁唑的几何结构,并计算了分子处于电子基态的第一电离能.使用MELD精密从头计算程序中的SDCI/3-21＋G^＊,并结合我们自编的分子形貌程序,研究了这些分子中1个电子所受到的作用势,探讨了化学键区域内的作用势的势垒Dpb大小与化学键强弱的关系,得出Dpb是可以用来表征化学键强弱的1个物理量.同时,描绘出了这些杂环化合物的分子形貌,探讨了杂环化合物中的杂原子对五元环上电子共轭效应的影响.     

Be_2C_6~(2-)的排斥库仑能垒和稳定性

利用abinitio方法,在HF/6-311+G 水平上研究了铍碳双原子体系Be2C2-6,发现只有直线分子是可以稳定存在的,在对所有的16种直线结构的能量和振动频率的计算表明,除有两个构型存在虚频外,其他均在势能面的极小点上.其中两个Be原子分割三对C-C三键的异构体在几何上是最稳定的,表示为C2BeC2BeC2-2.进一步在HF/6 311+G 和MP2/6 311+G 水平上计算了Be6C2-2的排斥库仑能垒(RCB),同时给出了RCB的解析表达式为:V(r)=A+B(r-E)+C(r-E)exp(-D(r-E))其中A,B,C,D和E是拟合参数.     

水二聚体分子间相互作用的理论研究

作者利用从头算方法,在HF/6 31G 水平下得到了水二聚体势能面上的7种优化构型,并经MP2法、均衡法(CP)分别校正了电子相关和基组叠加误差(BSSE),通过对分子中的原子间的最短距离、分子间质心距离与各构型相互作用能的关系进行了分析、比较,得到了最稳定的构型,其对应的分子间相互作用能为:-21.0205kJ·mol-1.     

甲酸分子内质子转移过程的分子轮廓的动态变化

在MP2/6-311+G(d,p)水平下,获得甲酸分子内质子转移反应的过渡态,并在MP2/6-31G(d)水平下,研究了该反应的反应路径(IRC).沿着IRC反应路径选取了9个特征点,使用MELD精密从头计算中的CISD/3-21+G(d,p)方法,结合我们自编的分子形貌程序,绘制了甲酸的分子形貌以及其分子界面的特征轮廓,定义和计算了分子形貌轮廓参数[包括分子形貌轮廓(R)以及电子密度(ED)],比较了各原子端轮廓值与孤立原子半径的相对大小,反映了甲酸分子形貌轮廓的动态变化,以及该反应过程中电子密度的变化.生动形象地展现了甲酸分子内质子转移过程中的空间和前沿电子密度的动态变化信息,清晰地再现了电子的转移过程.为该反应,提供了一种微观认识.     

二聚体水分子的10种稳定结构的MP2方法研究

二聚体水体系是液态水分子体系中氢键存在的原型,目前对它的研究大多是关于其最稳定构型, 而忽略了势能面上的其它稳定结构. 本文在MP2/aug-cc-pVDZ理论水平下对二聚体水分子进行均衡(CP)校正梯度优化, 计算得到二聚体水分子势能面上的10种稳定构型, 并进一步计算得到了它们的相互作用能和偶极矩等重要性质. 结果表明, 具有Cs对称性的构型1最稳定, 其相互作用能ΔE为-4.47 kcal/mol;而具有C2h对称性的构型8最不稳定,其相互作用能ΔE仅为-1.15 kcal/mol.     

三氯乙酸二聚体的量子化学研究

用密度泛函理论B3LYP方法选取6-311 G(d,p)基组对三氯乙酸-三氯乙酸复合物进行了量子化学计算研究, 通过在相同水平下的频率振动分析发现了该势能面上5个极小值点, 其最稳定构型对应一强O...H-O型氢键, 其结合能在消除基组重叠误差后为-68.03 kJ*mol-1.通过自然键轨道(NBO)分析,研究了电荷转移及轨道相互作用.通过自洽反应场(SCRF)理论中的极化连续模型(PCM)在介电常数分别为1.0, 2.247, 4.9, 7.58, 10.36, 20.7, 38.2, 46.7,78.39的不同溶剂环境下重新优化最稳定构型A,研究了溶剂对三氯乙酸二聚体几何构型及结合能的影响.发现溶剂化作用增大了三氯乙酸分子间的结合能,导致O...H距离减小,当溶液介电常数在 1.0～20.7范围时,溶剂效应十分显著,当介电常数大于38.2后,溶剂化作用几乎达到了极限.     

甲酰胺二聚体性质的分子力学模拟研究

应用ABEEM/MM浮动电荷力场和从头算方法对甲酰氨二聚体的性质进行了研究,甲酰氨二聚体都具有一定的对称性,其中FAD1和FAD4具有C2h对称性而FAD2和FAD3具有Cs对称性。ABEEM/MM力场的模拟结果与较精密从头算法所得的结构都非常相近,因此ABEEM/MM力场能够很好地描述氨基化合物二聚体的结构性质。     

[NH3（H2O）n]^-（n=2—4）团簇结构和电子结合方式研究

采用密度泛函理论B3LYP／6—311＋＋g^＊＊方法对[NH3（H2O）n]^-（n=2—4）团簇的结构和频率进行研究,从而得到[NH3（H2O）n]（n=2—4）团簇的基态结构,得到的结构与SubhaPratihar等的研究一致．同时,文章还研究了水氨团簇的电子束缚方式和偶极矩,结果表明,在n=2时,电子束缚方式为表面束缚,而在n=3,4时,既有表面束缚方式,又有内部束缚方式．     

Effect of the contact distance on transport properties of an orsanic molecular device

Using a spatially symmetric phenyldithiolate molecule sandwiched between two gold electrodes as model system and through shifting one electrode from symmetric contact site to form asymmetric contact, we investigated the properties of electronic transport in such a device by the first-principles. It was found that the/（G ）-V characteristics of a device show significant asymmetry and the magnitudes of current and conductance depend remarkably on the variation of molecule-metal distance at one of the two contacts. Namely, an asymmetric contact would lead to the weak rectifying effects on the current-voltage characteristics of a molecular device. The analysis shows that the HOMO is responsible for the resonant tunneling and its shift due to the charging of the device while the bias voltage is the intrinsic origin of asymmetric/（G）- Vcharacteristics.     

基于OpenCV的人脸图像预处理技术研究

对采集到的人脸图像进行预处理和训练,以改善图像的视觉效果,提高图像的清晰度,并且使图像更有利于计算机处理,便于对图像进行分割和边缘检测,从而提高人脸图像人别的准确率,为人脸的提取特征值和识别等操作做好准备.利用PCA人脸识别方法,实现简单且识别准确率高,OpenCV的特点是实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法,实验结果表明,通过预处理后的人脸图像识别效果更好,识别速度更快.     

Pu2O3晶体结构、弹性和电子性质的 密度泛函理论研究

采用基于密度泛函理论的全势能线性缀加平面波方法(FLAPW),在局域自旋密度近似(LSDA:local spin density approximation)和广义梯度近似(GGA:generalized gradient approximation)及LSDA/GGA+U下,系统研究了强关联5f电子体系Pu_2O_3的晶体结构,弹性参数,电子态密度和电荷密度.优化计算结果表明,LSDA+U的晶格参数a0和c/a与实验值吻合最好,同时也在不同的近似下计算了Pu_2O_3的弹性参数.与此同时,LSDA/GGA+U计算的态密度在费米能级处分别出现约1.8和2.2eV能隙,而LSDA/GGA的计算结果在费米能级处并无能隙,所以对Pu_2O_3的Pu-5f加U能使体系从导体转变为绝缘体,这与实验测定Pu_2O_3是绝缘性很好吻合.此外,电荷密度计算结果表明,与LSDA相比,LSDA+U计算的Pu-O间电荷密度增加且有明显的成键特征.     

CO2在H-STI分子筛中吸附的分子模拟研究

采用巨正则蒙特卡罗方法(GCMC)研究了CO2分子在H-STI分子筛中的吸附.计算得到的吸附热和实验温度下吸附等温曲线与实验结果吻合较好.在此基础上,进一步预测了CO2分子在H-STI分子筛中的吸附性质.