一维二氧化硅纳米材料是当前发光材料的研究热点之一,作为高效发光材料的候选材料,需要了解其电子结构参数和光谱数据。选取一维链式结构的(SiO₂)₁₀分子为研究对象,在利用密度泛函B3LYP方法得到分子基态构型的基础上,研究外加电场强度对该分子电子结构特性的影响;采用TD-B3LYP方法系统分析了外加电场强度对分子激发特性的影响规律。结果表明:无外加电场时,得到的分子电子结构参数与已有文献值完全吻合;各单元环中Si-O键键长增加或减小与施加电场的方向密切相关;在激发特性方面,分子在240 nm附近出现的吸收峰与已有实验结果相吻合,而得到的强度更强的180 nm吸收峰是少有文献提及的;随外加电场强度增强,各激发态激发能减小,吸收谱线波长出现一定的红移;特定的外加电场会使一些禁戒的激发态变为可跃迁的激发态,这意味着可以利用特定的外加电场调控来实现分子吸收某些特殊波长的谱线。

从第一原理出发,利用密度泛函理论B3LYP系统研究了碳分子线Cn(n＝3～10)的电子结构特性.对优化结果分析发现,由于离域效应的作用,当n为奇数时,分子线基态为单重态,反之,当n为偶数时,三重态为其稳定的基态.对其电子结构分析可得,随着n的增加,体系能量逐渐降低;同时本文确定了分子线体系最高占据轨道HOMO能量EH、最低未占据轨道LUMO能量EL与n的关系式,即EHn-2＜EHn＜EHn+2,ELn-2＞ELn＞ELn+2.因而碳分子线的费米能级会表现出特有的奇偶性.该工作将有利于准确认识分子器件的伏安特性,设计出良好性能的分子器件.

采用密度泛函DFT中的B3P86方法,选用6-311g**基组,对平面环状碳团簇C_n(n=6,10,13,24)的振转能级特性进行了研究.结果表明,碳团簇环状结构的转动能谱恰好处于微波区域,且随碳环面积增大而向低频方向移动.同时对环状碳团簇Cn的能级分布,最高占据轨道HOMO,最低空轨道LUMO及能隙HLGs进行了研究.最后指出,利用环状碳团簇转动能谱位于微波区域的特性,设计出具有低频吸收功能的新型吸波和电磁屏蔽材料.

应用密度泛函理论中B3LYP/LANL2DZ方法优化计算并分析了Ag_n(n=2～10)团簇的基态几何结构及电子性质。同时计算和讨论了银团簇的原子化能、能级分布、能级间隙、电子亲和能和电离势，所得理论计算值与实验值符合较好。研究结果表明：银小团簇的结构不同于块体，且随团簇尺寸大小而相应变化，原子化能和电子亲和势随原子尺寸的增加而增加，团簇的费米能级、电子亲和势和电离势随团簇大小变化具有明显的奇偶振荡特性，并对此作了分析。团簇的电子性质和几何结构之间的密切关系及其随团簇尺寸大小变化的规律，可以从理论上确定团簇的最稳定结构，并可对实验观测结果做出解释。

采用密度泛函和含时密度泛函方法在6-311g^{**组水平上对比研究了八极矩外电场对CH₃自由基的几何构型、轨道能级分布、激发能、振子强度以及电偶极矩、原子电荷教和离解能等特性的影响。结果表明，在外电场作用下甲基的激发能，偶极矩和极化率上升，离解能下降，说明较强外电场的作用有助于CH₃的离解。}

采用B3P86方法计算了C₆H₆在外电场作用下分子系统的能量及分子轨道能级、谐振频率、CH键离解能和极化率等分子特性；通过跃迁矩阵元计算了各激发态的激发能，吸收及自发辐射系数，从而进一步分析了苯分子的外场效应。对于高分子化合物尤其是具有苯环结构的有机高分子化合物的外场作用特性的研究具有参考价值。

平面环状碳团簇是一种特殊的大分子,利用其转动能级跃迁的谱线富集于1～20 GHz的微波区的特性,研究了碳团簇型隐身涂料的吸收性能稳定性及其机械特性,结果表明,该隐身涂料基本满足吸波材料的技术要求,是一种实用型的隐身材料.

为满足对吸波涂层薄、轻、宽的要求,通过吸波涂层的优化设计,制备了密度较低的宽频带碳团簇型吸波涂层.该涂层为三层结构,总厚度为2.10 mm,在8～12.4GHz频率范围内,对微波的最小反射率为-42dB,其中反射率小于-10dB的工作频带达90%以上,且性能稳定,有较好的实用前景.

采用“多功能相对论原子结构计算程序”GRASP2 (1 992 ),分别计算了类氢离子 Mg11+,Al12 + 能级之间电偶跃迁 (E1 )的波长、几率和振子强度,其中跃迁波长值与实验值相吻合。充分利用计算结果,采用等电子线率法对文献 [4]的谱线强度比测温实验进行理论上的探讨,即利用原子序数相差不大 (ΔZ=1,2 )的两种示踪原子相同离化态的同种跃迁谱线进行电子温度诊断,以期望提高测温精度