两种约化密度矩阵重构方法的理论分析

利用Harris模型, 详细分析了Mazziotti提出的重构方法和Chen提出的一种由低阶约化密度矩阵重构高阶约化密度矩阵的系统方法(Science in China B, 2006, 49: 402)的差异. 如果忽略Mazziotti 方法中的3△M、4△M和Chen方法中的3△、4△, 计算结果显示两种方法的计算误差相近. 更好的近似是只忽略四级项4△M、4△, 而三级项由相应的四级项通过简缩来计算. 采用Mazziotti方法计算出来的有些近似值和精确值连正负号都不同, 而用Chen方法计算出来的近似值和精确值不仅正负符号一致, 而且数值大小也很接近.     

探讨多电子原子和分子Schr(o)dinger方程的严格解析解——无穷三对角矩阵方程的解析解法

利用一元不等式组的解,把含有参数的无穷三对角矩阵描绘成正定矩阵集,再用Hadamard不等式,找到它的精确的零点.可以获得多电子原子和分子Schr(o)dinger方程的严格解析解及其完整的表达式.     

探讨多电子原子和分子Schr(o)dinger方程的严格解析解——无穷三对角矩阵方程的解析解法

利用一元不等式组的解,把含有参数的无穷三对角矩阵描绘成正定矩阵集,再用Hadamard不等式,找到它的精确的零点.可以获得多电子原子和分子Schr(o)dinger方程的严格解析解及其完整的表达式.     

关于单电子定域动能的理论

由Schrdinger方程出发,严密讨论和阐明了单电子Schrdinger定域动能的定义,用两条定理论证了它的渐近行为和唯一性,澄清了在密度泛函理论中关于动能泛函各种模型的任意性选择问题,建议了满足条件的适当的模型.     

约化密度矩阵中的N表示问题

利用准自旋-辛群对称性基函数及Kummer提出的构造暴露算子法研究了量子化学中密度矩阵N表示理论的端点问题,找出了更多的二阶约化密度矩阵凸集的端点.     

稀土离子Pr3+和Tm3+多重态间电偶极跃迁约化矩阵元的计算

利用M.F.Reid的f壳层经验程序和P.A.Tanner发表的氯冰晶石Ca2NaLnCl6体系中Pr3+和Tm3+离子的能级参数计算出它们的基组态的中间态波函数14fN?SLJ(共13个),然后将其代入单位张量算符U(?)(?=2,4,6)的约化矩阵元公式中,分别计算出Pr3+和Tm3+离子的各个多重态之间电偶极跃迁的约化矩阵元的值.对该约化矩阵元在分析激发态吸收几率或能量传递几率的应用做了讨论.     

甲烷单加氧酶活性化合物的体外重构

甲烷氧化菌中甲烷单加氧酶既能催化甲烷转化为甲醇,也能降解小分子含氯有机物.将甲烷单加氧酶组分进行基因重组表达,利用表达的组分重构酶活性化合物,测定了重构化合物的丙烯环氧化活性及对三氯乙烯和三氯甲烷的降解.结果显示:经过30℃、220 r/min、20 min降解,约有52%的三氯乙烯被降解;在32℃、220 r/min、8 h反应条件下,约有26%的三氯甲烷被降解;表明甲烷单加氧酶亚基组分表达正确,能够在微生物体外重构活性化合物.     

H3+核方程求解的探讨——三体分子Schr(o)dinger方程组的严格解析解的特殊解法

根据其电子方程的解探索出一个方法,能容易找到H3+的核的Schrdinger方程的严格解析解,又能用这些解析解计算它的基态能和解离能,所得数据为认识宇宙和利用宇宙提供了参考,也填补了天体化学的一些空白.     

H_3~+核方程求解的探讨——三体分子Schrdinger方程组的严格解析解的特殊解法

根据其电子方程的解探索出一个方法,能容易找到H3+的核的Schrdinger方程的严格解析解,又能用这些解析解计算它的基态能和解离能,所得数据为认识宇宙和利用宇宙提供了参考,也填补了天体化学的一些空白.     

含时密度矩阵重正化群的理论与应用

密度矩阵重正化群(DMRG)作为计算低维强关联体系强有力的方法为人熟知, 在量子化学电子结构计算中得到广泛应用. 最近几年, 含时密度矩阵重正化群(TD-DMRG)的理论取得较快发展, TD-DMRG逐渐成为复杂体系量子动力学理论模拟的重要新兴方法之一. 本文综述了基于矩阵乘积态(MPS) 和矩阵乘积算符(MPO)的DMRG基本理论, 并重点介绍了若干最常见的TD-DMRG时间演化算法, 包括基于演化再压缩(P&C) 的算法、 基于含时变分原理(TDVP)的算法和时间步瞄准(TST)算法; 还对利用TD-DMRG模拟有限温体系的纯化(Purification)算法和最小纠缠典型量子热态(METTS)算法进行了介绍. 最后, 对近年TD-DMRG在复杂体系量子动力学中的应用进行了总结.     

类氦离子Schrdinger方程直接求解的精确势谐方法

给出了一种直接求解三体原子Schrdinger方程的完整势谐展开方法,包括联立的超球径耦合微分方程和广义本征能方程;将其应用于类氦离子,得到了非常精确的基态和低躺激发态的本征能.     

8-羟基喹啉枝节不同苯乙烯单元分子的电子跃迁性质的理论研究

利用定域密度矩阵方法,对8-羟基喹啉枝节不同苯乙烯单元的分子进行了理论研究.首先对于一系列分子利用密度泛函理论的B3LYP/3-21G方法进行了几何构型的优化,在此基础上通过定域密度矩阵方法计算得到了其电子吸收光谱,结果显示随着苯乙烯单元的增加,其最大吸收峰发生了红移,吸收强度呈线性变化.同时通过定域密度矩阵的等高线图,对电子跃迁的性质进行了研究.     

密度矩阵旋转法 - 绕过波函数直接求密度矩阵

本文首次提出了一种直接求闭壳层体系密度矩阵的方法 - 密度矩阵旋转法(PMatrix Botanon method). PMR法的特点是不必象自洽场法(SCF)那样解HFR方程,也不必象分子轨道酉变换法(UTMO)那样考虑分子轨道系数,而是绕过波函数直接求体系的密度矩阵,进而从密度矩阵求出体系的所有性质,PMR法能够保证求解过程收敛,克服了传统的HFR-SCF法不能保证收敛的根本缺点.此外,PMR法的计算比SCF法和UTMO法更简便.在CNDO/2近似下,比较了PMR,UTMO和SCF三种方法的计算结果,表明PMR法较优越。     

多组态含时自旋非限制HartreeFock理论

基于自旋非限制HartreeFock理论,发展了自旋非限制多组态含时HartreeFock理论方法来研究激光场中的多电子相关动力学．自旋向上和自旋向下的自旋轨道分别在他们各自的子空间内传播;并通过约化密度矩阵和平均场算符相互作用．分别利用了自旋限制和非限制的多组态含时HartreeFock方法虚时和实时传播计算氦原子基态能量和电离几率．自旋非限制的计算结果与其他报道相吻合．     

Sm2O3掺杂CeO2纳米粉体的烧结动力学

对Sm2O3掺杂CeO2纳米粉体的烧结性能进行了研究, 得出等速烧结过程中试样的线收缩率、密度、气孔率随烧结温度的变化规律, 它们随烧结温度的变化均呈"S"型曲线关系, 利用非线性回归了等速烧结过程动力学方程. 结果表明, Sm2O3掺杂CeO2纳米粉体的烧结过程分为3个阶段, 当烧结温度低于1000 ℃时, 线收缩率与密度变化较小, 处于烧结的初期; 在1000～1400 ℃时, 随着烧结温度的升高, 线收缩率与体积密度急剧增大, 材料开始烧结并致密化; 当烧结温度高于1400 ℃时, 线收缩率与体积密度趋于一恒定值, 材料已经致密化. 由归一化速率方程可知, 在T=1225 ℃时, 材料的烧结致密化速率最大.     

CNDO/2及其一级近似——CNDO/2-FA

CNDO/2一级近似法CNDO/2-FA)是一种值得推荐的方法.此法从Hückel理论所得的密度矩阵出发,构成第一个Fock矩阵,对角化并得到新的密度矩阵后,即转向最后结果的计算.由于略去了自洽迭代,可节省数倍的计算量.已从几何构型、力常数、解离能、电离势、质子亲合势、转动位垒、前线轨道能量等多方面进行考察,一级近似结果皆与自洽结果很相近,仅电荷分布稍不满意.MNDO的一级近似则不可用。     

用原子力显微镜研究甲基丙烯酸缩水甘油酯在高密度聚乙烯表面的紫外接枝

利用AFM研究了紫外光引发甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)在高密度聚乙烯(HDPE)表面接枝初期生成的接枝物的微结构, 对HDPE表面接枝反应的引发速率进行了初步研究. 紫外照射30 s后在HDPE表面形成一些接枝物微粒, 随着照射时间的增加, 微粒越来越多, 其体积也越来越大. 分析结果表明, 每一个接枝物微粒即为一个高度枝化甚至超级枝化的接枝聚合物链. 在30~45 s之间, 接枝密度随照射时间延长几乎呈线性增长; 在45 s后, 接枝密度的增长速度减慢. 在30~45 s之间的引发速度约为6.5 Unit/(μm2·s).     

直链共轭高分子的分子轨道理论(Ⅳ)——一维重复单元体系本征方程的单频约化条件及体系的边界态

对于由重复单元构成的体系,如何利用其准周期性及局部对称性约化本征方程一直是一个人们感兴趣的课题。本文作者已发表3篇文章讨论有关的问题。其中,利用差分方程方法处理直链共轭高分子体系时,涉及如下方程:     

球腔中氢键流体的吸附-解吸附转变:表面调控研究

集中讨论了球形微腔表面对腔中氢键流体相态结构的调控机制. 为了揭示微腔表面对腔中氢键流体相平衡的影响, 首先根据吸附-解吸附原理并利用经典流体的密度泛函理论计算了微腔中氢键流体的平衡密度分布, 进而通过吸附-解吸附等温线及巨势等温线绘制出体系的相图. 在此基础上, 重点考察了球腔尺寸、 表面作用强度和作用力程对氢键流体毛细凝聚及层化转变的影响. 结果表明, 这些因素可以有效地调控体系毛细凝聚和层化转变的临界约化温度、 临界密度和相区大小等特征, 从而阐明了表面调控的主要机制. 研究结果为设计相关吸附材料提供了理论参考.     

NMR偶合常数的从头算级别自然杂化轨道研究

为了研究自然杂化轨道计算结果与核自旋偶合常数的相关性,本文进行了从头算级别的自然杂化轨道计算。采用STO－3G基组,利用Lowdin正交化原子轨道基组下的密度矩阵,得到了分子中各原子的杂化轨道、净电荷与^13C-H、^13C-^13C键自旋偶合常数^1Jcn和^1Jcc之间关系式。利用这些式子计算得到的结果与实验数据非常一致。