原子与分子物理学报
2003, 20(2): 132
期刊基本信息
创刊：
1984年 • 双月刊
名称：
原子与分子物理学报
英文：
Journal of Atomic and Molecular Physics
主办单位：
中国物理学会原子与分子物理专业委员会
四川省物理学会和四川大学联合主办
四川省物理学会和四川大学联合主办
主编：
芶清泉教授
副主编：
陈向荣教授(常务)
ISSN：
1000-0364
刊号：
CN 51-1199/O4
电话：
028-85405516
邮箱：
地址：
四川成都四川大学收发服务中心378号信箱
邮编：
610065
定价：
20元/期
原子与分子物理学报 第20卷 第2期
利用2～8MeV的Naq+、Clq+(q=2,3,4,5)轰击氦原子,对碰撞的直接多重电离过程进行研究.实验采用反冲离子-散射离子飞行时间符合技术,通过反冲离子飞行时间谱区分不同价态反冲离子;利用静电偏转和位置灵敏探测技术区分不同电荷态散射离子;结合CAMAC-PC多参数获取系统得到一定价态散射离子所对应的反冲离子电荷态分布谱;经分析该谱得到直接多重电离截面与直接单电离截面之比R21.讨论了R21随入射离子速度和电荷态的变化关系.
离子-原子碰撞 直接电离 截面比 Ion atom collision Direct ionization Cross section ratios 研究了丁酮分子经(n0,3d)共振的多光子电离-离解机理(MPID).多光子电离-飞行时间质谱测得的主要离子产物是C2H3O+和CH3CH+2,C2H3O+的强度为CH3CH+2的2～5倍,还有少量C2H+2,C2H+3和CH+3离子,未见到母体离子.主要离子产物的分质量多光了电离谱结构相似,而各离子产物的光强指数不同.实验结果说明丁酮分子的多光子电离-离解机理符合母体离子阶梯模型,文中用梯开关模型对主要产物离子的产生机理进行了解释.
丁酮 多光子电离-离解 梯开关 飞行时间质谱 2-butanone Multiphoton ionization dissociation Ladder switching Time of fight mass spectrum 根据Penning阱中存储和探测离子的原理,研究改善离子谱分辨率的有效措施,发现离子谱的分辨率与LC振荡回路的Q值、阱中离子的密度及LC回路的谐振频率等因素有关.实验中,谐振频率为480千赫兹,Q在120左右,电子束流在40微安左右,真空度合适时,得到了较高分辨率的离子谱.最后对离子谱进行了辨认,离子分别是H+3,H+5,H+6,H+7.
Penning阱 离子谱 分辨率 Penning ion trap Ion spectrum Resolution factor 用反冲离子飞行时间-散射离子位置灵敏符合技术及多参数获取系统测量了2 MeV～8 MeV的氯离子撞击氦原子,伴随氯离子电子损失过程氦的双、单重电离相对截面比;及氦原子被电离伴随的氯离子的双、单电子损失相对截面比.对测量结果进行了分析讨论.
电子损失 截面比 极化效应 Electron loss Cross section ratios Polarization effect 用Quantum Sutton-Chen多体势对Ag6Cu4和CuNi液态金属凝固过程进行了分子动力学模拟研究.在冷却速率2×1012到2×1014K/s范围内,CuNi总是形成fcc晶体结构,而Ag6Cu4总是形成非晶态结构.考虑到CuNi及AgCu中原子半径之比分别为1.025和1.13,那么模拟结果证实了原子的尺寸差别是非晶态合金形成的一个主要影响因素.此外采用键对及原子多面体类型指数法对凝固过程中微观结构组态变化的分析,不但能说明二十面体结构在非晶态合金形成和稳定性中所起的关键作用,又有助于对液态金属的凝固过程、非晶态结构特征的深入理解.
二元液态金属 凝固过程 微观结构 计算机模拟 Binary liquid metals Solidification processes Microstructure Computer simulation 本文计算H2从基态到激发态的跃迁矩阵元(μ)0n,振子强度f0n,自发辐射系数An0和吸收系数B0n(n=1-6),还计算了在电场AE→U2=-72.0,-36.0,0.0,36.0和72.0 V/M下H2的行为.对进一步研究高分子材料的外场效应有参考价值.
跃迁矩阵元 电磁场 H2 H2 Transition matrix elements Electromagnetic field 电子离子碰撞电离过程在超组态碰撞辐射(SCROLL)模型中真实模拟非局域热动力学平衡(non-LTE)高Z材料Au激光等离子体M带谱5f-3d跃迁中各种复杂离子的电离态特性,诸如离子的平均电离度和电荷态分布是一个主要过程.基于准相对论扭曲波玻恩交换近似,采用组态平均的方法,从头计算了金M带类铁金离子-类锗金离子的电子离子碰撞电离速率系数,其中电离截面的高能行为由Bethe系数决定.结?砻?在"神光Ⅱ"实验装置诊断的电子温度～2keV,电子密度～6×1021cm-3范围内,这些参数有利于使用超组态碰撞辐射模型拟Au的激光等离子体M带细致谱5f-3d跃迁的平均电离度和电荷态分布.
电子离子碰撞电离 类铁金离子-类锗金离子 速率系数 Electron impact ionization Fe like Au 53+ Ge like Au 47+ ions Rate coefficients 采用密度泛函B3LYP的方法研究了小原子团簇Al2～7的几何结构和能级分布,分析了随团簇原子数的增加,团簇的几何结构和费米能级的变化情况.研究结果表明:Al2～7的团簇的几何结构在5个原子以前为平面结构,而从六个原子开始为空间立体的稳定结构.电子壳层结构表明,在铝团簇中没有出现非常明显的象碱金属那样的稳定幻数结构.在Al2～Al7团簇中,能级结构呈现明显的分立特征,费米能级随着原子个数的增加而减小,到Al7时又有所增加,且团簇的能量间隙最小.
团簇 密度泛函 几何结构 费米能级 Cluster DFT Geometry structure Fermi energy level 研究了二能级原子与电磁场相互作用体系的自发辐射与量子纠缠态.在原子的自发辐射过程中,其偶极矩的期待值总是零,但偶极矩的涨落恒等于一个不为零的常量,因此原子的自发辐射是由真空起伏导致偶极矩的涨落引起的.Jaynes-Cummings模型是产生量子纠缠态的重要体系,研究发现,原子与场纠缠态的信息熵和纠缠度随时间作周期性的振荡,量子态在非纠缠与纠缠态之间变化.更为重要的是,在失谐量适当时,量子态将长时间停留在最大纠缠态。
自发辐射 偶极矩涨落 量子叠加态 纠缠态 信息熵 纠缠度 Spontaneous emission Fluctuation of dipole moment Quantum superposition state Entangled states information entropy Amount of entanglement TATB含能材料的微结构对该材料的感度等有明显的影响,因而对于材料的安全性有着特别重要的意义.小角X射线散射(SAXS)技术是一种分析物质微观结构的重要手段,应用SAXS分析技术可以获取材料中几纳米到几百纳米尺度范围的亚微结构信息.利用同步辐射作为X射线源对TATB钝感炸药进行了小角散射实验测量,获得了SAXS测量谱.对实验谱数据进行处理,可得到样品材料的颗粒分布及内部?⒖状笮〉任⒔峁共问?
小角X射线散射 TATB材料 微孔结构 Small angle X-ray scattering Energetic material TATB Microstructure 用全实加关联方法计算类锂离子(Z=11～20)偶极跃迁1s22s2S-1s23p2P1/2,3/2的跃迁能.非相对论能量用Rayleigh-Ritz变分法确定,相对论修正和质量极化效应用微扰论计算,还估算了来自量子电动力学效应的修正.得到的计算结果与现有的实验数据符合得很好,我们关于氯的类锂离子(Z=17)1s23p态的精细结?古训募扑憬峁沂?相应的实验数据明显偏离等电子序列的物理规律.还算了1s22s-1s23p偶极跃迁的振子强度.
类锂离子 跃迁能 精细结构 振子强度 Lithium like ions Transition energy Fine structure Oscillator strength 运用含时波包法(time-dependentwave packet method),对CH4和CD4在光滑静止的Ni(100)表面的解离吸附进行了量子动力学研究与计算.不同振动态下解离几率随平动能的变化曲线表明,反应分子的振动能对分子的解离有重要贡献,其反应趋势,与其它理论模型得到的结果一致.CH4与CD4解离几率的对数随平动能的变化曲线表明,CH4的解离几率比CD4的要高得多,这种同位素效应,是由它们不同的零点能和量子隧道效应引起的,且与实验结果符合得比较好.
含时波包法 解离吸附 解离几率 Time dependent wave packet method Dissociative adsorption Dissociation probability 采用傅立叶红外光谱法(FTIR)和二维相关分析(2D Correlation Analysis)技术研究了胶原蛋白在加热(15℃～95℃)条件下构象变化的规律.结果表明:二维相关分析能提供由温度变化引起的蛋白构象变化过程中分子结构动态变化的微观信息,为揭示胶原蛋白的结构特征和变温微扰引起的结构变化机理提供了一些有意义的实验依据和初步的理论分析.
胶原蛋白 傅立叶变换红外光谱 二维相关分析 Two Dimensional corrleation analysis Fourier transform infrared spectroscopy Collagen
聚乙炔 分子链 分子结构 积分变换 计算 Planar trans-polyacetytene cha in Wannier representation Transfer integral Band structure
任意光场湮没算符高次幂的本征态都具有类似于奇偶相干态的内部奇偶结构.根据这一结果,对于单模光场,指出了怎么由aM本征态来产生a2M的本征态.
宏观量子态 奇偶结构 振幅的高次幂压缩 Macroscopic quantum state Even and odd structure Amplitude N th squared squeezing 采用在点正则变换下形状不变势的映射方法,给出了将Poschl-TellerⅠ势映射至Poschl-Teller Ⅱ势的点正则变换,并从Poschl-TellerI势的束缚态能级和波函数求得了Poschl-TellerⅡ势的束缚态能级和波函数.
形状不变势 Poschl-Teller Ⅰ势 Poschl-Teller Ⅱ势 点正则变换CLC Shape invariant potential PT-Ⅰ potential PT-Ⅱ potential Point canonical transformation 用分子动力学方法研究了不同大小的Cu原子团簇(Cu13,Cu38,Cu55)的熔化行为.发现对于小的团簇(Cu13),在接近熔化温度时,其内部存在着一种特殊的预熔化行为:内部原子的相对扭转,这种扭转使得Cu13团簇在保持基态结构不变的同时,其内部的原子又具有一定的流动性,对于较大的团簇(Cu38,Cu55)则不存在这种现象.
团簇 预熔化 二十面体 Clusters Premelting Icosahedron 利用QED理论,采用一种类似于代数的方法,建立了多电子原子的精细结构哈密顿,并将自旋-其他轨道、自旋-自旋以及轨道-轨道等相互作用项转化成便于计算的球张量形式.
多电子原子 精细结构哈密顿 球张量形式 QED QED Multielectron atom Fine struture Hamiltonian Spherical tensor 由不可约张量理论构成一个 3d4/ 3d6离子三角 (C3V)对称的晶体场和自旋 轨道相互作用哈密顿矩阵 ,由这个晶体场和自旋 轨道相互作用哈密顿矩阵被完全对角化后能够求出MnFe2O4晶体中的Fe2 +离子的电子顺磁共振零场分裂参量D和F -a ,计算了低自旋态 ( 3 L态 )对电子顺磁共振零场分裂参量 (D ,F-a)的贡献。结果显示低自旋3 L态对电子顺磁共振的零场分裂参量的贡献是较强的。理论计算的结果与实验值是相符的
哈密顿量 晶体场 低自旋态 高自旋态 零场分裂 自旋-轨道相互作用 Hamiltonian parameter Crystal field Low spin state High spin state Zero field splitting Spin orbit interaction 在Chen等人工作(2001,Chin. Phys. 10 290)的基础上,进一步对(e,2e)反应的末态He+中核外电子的有效屏蔽给出修正.并用修正后的索末菲参量计算了入射能为40 eV时,共面不对称几何条件下电子离化He原子的三重微分截面.所得结果与其它理论结果及最新绝对测量的实验数据进行比较发现:所得到的理论曲线更接近实验数据.
三重微分截面 有效电荷 屏蔽 Triple differential cross sections Effective charge Screening effects 研究了频率随时间变化的受迫谐振子系统的不变量和不变量的一般形式,并利用基本不变量构造了此含时系统的压缩态和压缩数态.
受迫谐振子 不变量 压缩态 压缩数态 Driven time dependent harmonic oscillator Invariant Squeezed state Squeezed number state 在杂化密度泛函理论的水平上研究了硝基苯氨(para-nitroaniline-pNA)分子的几何结构,并采用含时密度泛函理论(Time Dependent Density Functional Theory-TDDFT)研究了pNA分子的非线性光学性质.利用两态模型计算了pNA分子的一阶非线性光学超极化率βz,并讨论了基矢效应和βz的色散关系.研究结果表明,对于该类分子,利用6-31++G*基函数组可以得到收敛的结果.对于处于汽相的pNA分子,计算得到的结果和最近的实验结果符合得很好.对于在较低的频率范围内,两态模型给出的βz的色散关系和实验结果符合得较好;在较高的频率范围内,还应考虑其它态的贡献.
非线性光学超极化率 两态模型 硝基苯氨 Nonlinear optical hyperpolarizabilty Two state model Para nitroaniline 从N维氢原子的径向Schrodinger方程出发,完全用因式分解方法,直接导出N(d≥2)维氢原子的另外第一类、第二类升降算子,并用这两类算子构造出新的第三类、第四类升降算子.当d=3和d=2时,得到三维与二维氢原子的升降算子和文献[5,7]中相同.
N维氢原子 因式分解 升降算子 N dimensional hydrogen atom Raising and lowering operators Factorization method 利用HONDO程序包,采用从头计算法对硝基甲苯类炸药的分子结构及其C-NO2键中点的静电势进行了计算,讨论了硝基甲苯类炸药C-NO2键中点的静电势最大值Vmidmax与其实验撞击感度之间的关系.研究表明:对于硝基甲苯类炸药,可用其分子C-NO2键中点的静电势最大值Vmidmax来确定其撞击感度的变化趋势.以静电势为判据,讨论了硝基和甲基数目以及硝基和甲基的相对位置对这类炸药撞击感度的影响.
撞击感度 静电势 硝基甲苯类炸药 Impact sensitivity Electrostatic potentials Nitrotoluene 采用从头计算的耦合簇方法CCSD(T)和He原子Dunning's相关调和基函数组对He+2团簇的结构参数、势能曲线进行计算.利用Murrell-Sorbie函数和最小二乘法拟合出了解析势能函数,并以此为基础计算出光谱常数.通过比较发现:分子结构和光谱常数计算结果均与实验值符合良好,优于文献报道的结果.说明本文所得势能?馕霰泶锸阶既贩从沉朔肿又性蛹湎嗷プ饔?可用于更广泛的研究.
He2+团簇 从头计算 势能函数 光谱常数 He2+ cluster Ab initio Analytical potential energy function Spectroscopic parameters 在密度泛函(DFT)B3LYP/6_311++G(3d,3p)水平,对中性甘氨酸的最小点结构Ip和H2O分子间可能存在的氢键复合物进行全自由度能量梯度优化,发现了三个氢键极小结构A、C和E,其中结构A为最稳定结构,它是H2O与甘氨酸的羧基(-COOH)形成两个氢键的结构,具有C1对称性.分别采用密度泛函理论(DFT)和MP2方法,在6-311++G(3d,3p)水平,对结构A的结构和结合能进行了比较计算,得到结合能ΔEDFT为-41.88kJ/mol,ΔEMP2为-40.34 kJ/mol.
分子间相互作用 甘氨酸…H2O 结合能 密度泛函(DFT) Glycine and H 2O complex Molecular interaction Hydrogen bond DFT MP2 MP2 利用类氢离子新势函数模型,研究了电离度效应对高电离态类氢离子平均寿命的影响,计算了类氢Kr+35离子2p-8p态的平均寿命.发现电离度效应使类氢O+7-Pm+60离子各态的平均寿命相对减少0.26%～9.41%.结果对估价高电离态原子光谱和寿命的测量值有一定影响,有利于识别离子状态.
电离度效应 高电离态类氢离子 跃迁概率 平均寿命 Ioncity effect High ionization hydrogenlike ions Transition probability Average life 简要地研究了高电离态硫原子的某能级跃迁振子强度f值,并对利用能级寿命确定出的振子强度结果做了简要讨论.
高电离态原子 振子强度 Highly ionized atoms Oscillator strength 综述了暗中空光束自旋与轨道角动量的一些性质及其与中性原子之间的相互作用,并简单介绍了暗中空光束及其角动量在原子光学和玻色_爱因斯坦凝聚(BEC)以及各种原子光学器件研制方面的应用.
暗中空光束 角动量 原子束的导引与操控 Dark hollow beam Angular momentum guiding and manipulating of atomic beams