一、自旋轨道耦合因子对多重态能级次序的影响（论文文献综述）
尹俊豪[1]（2021）在《碱土金属元素单氢化物激光冷却的理论研究》文中认为激光冷却和捕获中性原子在过去的几十年里取得了重大进展。与原子相比,冷分子在冷碰撞和冷化学,以及在多体相互作用和基础物理中如寻找基本对称破缺等方面的应用都显示出了巨大的优势。另一方面,分子具有更复杂的能级结构,这对激光的直接冷却和捕获带来了巨大的挑战。近年来,极性双原子分子如SrF、YO和CaF已在直接激光冷却和磁光囚禁（magneto-opticaltrap,MOT）中得到了实验证明。此外,其他合适的候选分子也被科学家们陆续提出,如YbF、MgF、BaF、HgF甚至SrOH和YbOH,其中一些已经发现它们在寻找物理基本常数和精密测量电子电偶极矩（electron’s electric dipole moment,eEDM）等方面具有重要意义。碱土金属元素单氢化物（Alkaline-earth-metal monohydrides,AEMHs）MH（M=Be,Mg,Ca,Sr,Ba）广泛存在于太阳黑子、恒星、星云和星际介质中,其光谱数据在天体物理分析和模拟中具有重要意义,例如在对于矮星的光谱分析中,科学家们利用CaH的低重力光谱特征作为年龄指标,观察并分析各种矮星的光谱以研究其剩余年龄上限。更重要的是,AEMHs分子被提出可以作为激光冷却的候选分子。在以往的研究中,人们对AEMHs分子进行了定量的理论分析,展示了其势能曲线、振动跃迁和弗兰克-康登（Franck-Condon,F-C）因子等相关性质,并初步判定它们可以作为激光冷却实验的候选分子。但是,要进行分子激光冷却深度理论模拟甚至实验仅仅有这些数据是远远不够的。本文针对AEMHs分子X2∑1/2态的超精细能级、A2Π1/2←X2∑1/2跃迁的超精细跃迁分支比和基态塞曼效应等分子激光冷却的关键信息进行了较为深入的研究。本文通过莫尔斯势法、闭合近似法和RKR反演法证明了X2∑1/2-A2Π1/2冷却循环具有高度对角化弗兰克-康登因子矩阵,f00、f01、和f02三者之和大于0.9999,说明仅仅用三个波段的激光就可以散射几乎1 × 104的光子。我们用有效哈密顿量法计算了 MgH、CaH、SrH和BaH的分子X2∑1/2态的超精细能级结构和A2Π1/2（J’=1/2,+）←X2∑1/2（N=1,-）跃迁的超精细跃迁分支比。我们的研究结果不仅与MgH和CaH的超精细跃迁实验结果一致,而且给出了尚未被充分研究的SrH和BaH的超精细结构的相关计算结果。基于此,我们提出了边带调制方案,CaH和SrH至少需要两个电光调制器（electro-optical modulator,EOM）,而MgH和BaH至少需要三个EOM,以便完全覆盖来自|X,N=1,->态的超精细子能级,边带调制的失谐量均控制在3Γ之内。最后,我们分析了 |X,N=1,->态的塞曼结构以及J混态下的相关朗德g因子。本文的研究结果显示AEMHs分子:1、有高度对角化的F-C因子矩阵;2、短的激发态寿命;3、冷却循环体系的上下电子态之间没有对冷却效果产生较大影响的中间态;4、MH（M=24Mg,40Ca,88Sr,138Ba）总的核自旋均为1/2,超精细能级结构不复杂;5、弱磁场下基态的塞曼效应的线性程度非常高。这些结果进一步揭示了 AEMHs分子可以作为激光冷却实验甚至磁光囚禁实验的候选分子。此外,与碱土金属元素单氟化物（AEMFs）MF（M=Mg,Ca,Sr,Ba）相比,AEMHs比AEMFs的饱和光强更小,其对于激光器的功率要求更小,且可使用已商用的二极管激光器进行实验。进一步的研究显示,AEMHs分子有不可忽视的永久电偶极矩贡献,比如SrH和BaH,这使得它们能够在长相干测量时间下的精密测量实验灵敏度大大提高。分子激光冷却所需条件苛刻,找到合适的候选分子并非易事。我们在调研大量双原子分子的基础上,结合对AEMHs分子研究时所采用的一系列方法,发现CdH分子满足激光冷却所需的条件,如高度对角化的F-C因子矩阵（A-X跃迁）、短的激发态寿命等。此外,CdH分子基态的塞曼效应的线性程度非常高,这对于未来其应用MOT来说是非常有利的。本文在诸多的双原子分子中觅得上述可能被激光冷却的候选双原子极性分子,其研究成果有助于解释天体物理学中的光谱数据,有助于设计与激光冷却和磁光囚禁相关的实验系统,并有助于进一步研究超冷分子碰撞和基础物理测量。
郝丹辉,柴瑞鹏,梁良[2]（2021）在《Bi4Ge3O12∶Er3+晶体中的高阶混合效应对EPR g因子的影响》文中研究表明通过对角化364×364完全能量矩阵的理论方法,对掺杂在Bi4Ge3O12晶体中的Er3+的Stark能级和EPR参数进行了研究,同时,定量分析了高阶晶体场混合效应和J-J混合效应对EPR g因子的影响。研究结果表明:对Er3+来说,最主要的J-J混合效应来源于多重态谱项2K15/2,其对EPR g因子的贡献约占2.5%,而最主要的高阶晶体场混合效应来源于第一激发多重态4I13/2和基态多重态4I15/2之间的晶体场混合,其对各向异性g因子中g⊥的贡献大致是g//的两倍(即g⊥约占0.21%,g//约占0.092%),其他更高阶的晶体场混合和J-J混合效应可以忽略不计。因此,对于Er3+掺杂的络合物系统来说,只考虑基态多重态4I15/2对EPR g因子的贡献应该是一个很好的近似。
赵振兴[3]（2019）在《双重味重子弱衰变的唯象学研究》文中研究指明在过去几十年中,重味强子弱衰变在抽取标准模型的CKM参数、理解CP破坏机制、理解强相互作用动力学以及因子化定理中扮演了很重要的角色。然而这仅仅是利用了单重味介子或重子的弱衰变,我们期望双重味重子的弱衰变也可以提供同样重要的信息。2017年,LHCb合作组宣布在∧c+K-π+π+末态发现了双粲重子Ξcc++。接下来,实验家将研究Ξcc++的其它衰变模式和其它双重味重子。这样双重味重子弱衰变的理论研究变得十分重要而迫切。尽管过去的一些文献已经作了一些尝试,而本文的目的是提供综合性的研究。为了实现这个目的,我们首先在光前夸克模型框架下研究了双重味重子弱衰变自旋1/2到1/2过程,1/2到3/2过程,以及味道改变中性流过程;为了使双重味重子弱衰变的预言更加可靠,随后我们又借助从QCD出发的求和规则计算了双重味重子的“衰变常数”并在此基础上计算了自旋1/2→1/2过程的形状因子。在光前夸克模型框架下,本文采用夸克-diquark图像计算了由c→d/s和b→u/c诱导的自旋为1/2的双重味重子到自旋1/2和3/2重子的跃迁形状因子,计算中既包含了标量diquark也包含了轴矢量diquark的贡献。采用计算得到的形状因子,我们研究了双重味重子半轻和非轻衰变过程,预言了分宽度、极化等物理量,并讨论了半轻衰变过程中的SU（3）味道对称性及其破缺程度。根据计算结果,我们挑选出可以用来探测双重味重子的黄金衰变道,尤其是我们预言:其Ξc’*+可以衰变为Ξc0π+,而Ξc0又可以进一步衰变为带电末态。LHCb合作组在2018年已经通过上述第一个过程确认了Ξcc++的存在,因此可以预期后两个衰变道也会对双重味重子的研究起到重要作用。味道改变中性流过程是精确检验标准模型和寻找新物理的理想场所,而双重味重子的发现又提供了一个新的研究平台。在夸克层次上,重子的稀有衰变也是由b→d/sl+l-诱导,预期会像介子情形的味道改变中性流过程一样重要,不论从理论上还是从实验上,都值得仔细关注。通过计算,我们发现b→sl+l-过程的大部分衰变分支比在10-8～10-7量级;而b→dl+l-过程的分支比大约在10-9～10-8量级。它们都比相应的介子的味道改变中性流过程小了一个数量级,这是因为双重味重子的寿命比B介子寿命小一个量级。为了更加可靠地研究衰变矩阵元中的理论误差,我们进一步在QCD求和规则框架下计算了双重味重子Ξcc,Ωcc,Ξbb,Ωbb,Ξbc和Ωbc的“衰变常数”。计算中既考虑了正宇称重子的贡献也包含了负宇称重子的贡献,我们指出来自1/2-重子的“污染”并不严重。这些结果是研究双重味重子弱衰变矩阵元和其它性质的基本前提。在双重味重子衰变到单重味重子形状因子的研究中,我们计算了 QCD求和规则框架下微扰项和夸克凝聚、夸克胶子混合凝聚的贡献,并估算了来自胶子-胶子凝聚的部分贡献,指出这些贡献可以忽略不计。未来的实验测量可以检验这些理论预言,以及检验光前夸克模型和QCD求和规则应用于双重味重子的合理性。
蔡旻熹[4]（2019）在《非晶InGaZnO薄膜晶体管的模型及特性研究》文中研究表明相比于非晶硅（amorphous silicon,a-Si）和多晶硅（polysilicon,poly-Si）薄膜晶体管（Thin-Film Transistors,TFTs）,以非晶InGaZnO（a-IGZO）为代表的非晶氧化物半导体TFTs具有能够在室温条件下制备、可高于10 cm2/Vs的迁移率、较高的器件均一性及较低的制备成本等综合优势。a-IGZO TFTs不仅适用于平面显示技术,还可以实现大面积柔性透明显示以及众多新兴领域的应用,例如嵌入式生物医学技术、可穿戴电子产品、射频识别标签、虚拟和增强现实技术等。基于a-IGZO TFTs的电路设计与仿真需要能够更准确表征器件特性的模型。本论文研究了a-IGZO TFTs的器件结构和沟道层材料物理特性对器件电学性能的影响,并给出了相应的模型,主要研究内容有:1.通过建立器件的二维模型,结合a-IGZO的带隙缺陷态分布特点,研究了单栅和双栅（Dual-Gate,DG）结构a-IGZO TFTs的电学特性以及沟道层厚度和界面耦合效应对器件直流特性的影响。2.通过计算沟道载流子数目波动产生的归一化低频电流噪声功率谱密度,建立了a-IGZO TFTs的亚阈值区低频噪声物理模型。研究了低栅压区a-IGZO导带带尾态对载流子的多重俘获与释放、栅绝缘层边界陷阱与沟道中的载流子交换对a-IGZO TFTs电流低频噪声的影响;由亚阈值区直流特性确定带隙缺陷态分布参数及其造成的低频电流噪声,结合边界陷阱给出了器件在低栅压区的总低频噪声。分析研究表明,带隙缺陷态对器件的亚阈值区低频噪声有显着影响,电流噪声功率谱与带尾态的特征分布温度呈指数关系。3.基于载流子在a-IGZO导带底上方高斯分布势垒区中的渗流输运机制,由玻尔兹曼输运方程推导了与载流子浓度和温度有关的载流子迁移率表达式,建立了包含简并和非简并导电的器件漏极电流物理模型。该模型能够反映a-IGZO TFTs的载流子迁移率和电流-电压特性随温度的变化规律。结果表明,一定载流子浓度和温度下的载流子迁移率受载流子的平均自由程、势垒分布高度的均值以及标准差等的影响。4.基于双栅结构a-IGZO TFTs的电路和系统可实现更加高速、稳定且低功耗的工作性能。通过求解器件沟道中点电势和表面势,建立了一个基于扩散和漂移电流的同步对称DG a-IGZO TFTs直流模型。将阈值电压定义为漏极电流的扩散分量与漂移分量相等时对应的栅极电压,得到一个表征器件电流-电压特性的漏极电流简明表达式。5.基于等效特征温度方法推导了非对称DG a-IGZO TFTs的沟道电势模型及非薄层电荷近似的漏极电流解析表达式,表征了双栅结构和偏置下器件的沟道电势分布及电流-电压特性。针对非对称DG a-IGZO TFTs的次栅极对阈值电压的调控作用,给出了一个基于a-IGZO带隙缺陷态分布特点的阈值电压定义方法,准确反映了阈值电压随次栅偏置以及缺陷态分布参数的变化规律。基于该阈值电压定义,进一步建立了形式简明的紧凑直流模型,并给出了参数提取和确定方法,适用于全部工作区域的非对称DG a-IGZO TFTs。
别丽华[5]（2018）在《bZIP转录因子与DNA相互作用中甲基化调控机制的分子模拟》文中研究表明转录是基因表达的第一步,由于蛋白-蛋白、蛋白-DNA之间的相互作用,以及一些复杂大分子复合物的形成,导致真核生物转录水平的调控是一个多级的复杂过程。转录因子TF（Transcription factor）作为一种序列特异性的DNA结合蛋白,能通过结合到顺式元件中的启动子和增强子中,从而控制遗传信息从DNA到mRNA的转录速率。众多实验研究表明,DNA甲基化（DNA methylation）能动态调控这一结合过程,进而调控基因的打开或关闭,保证它们的正确表达。同时,DNA甲基化水平也与人类发育和肿瘤疾病密切相关。因此,研究DNA甲基化在TF-DNA相互作用过程中的识别和调控机理具有重要意义,也使这一领域成为表观遗传学和表观基因组学的研究热点。随着深度测序等技术的快速发展,当前在不同生物过程和种族中已经累积了大量的DNA甲基化数据,但这些数据仍不能解释DNA甲基化水平动态变化的机制,表型领域中DNA甲基化和生理结果之间的因果关系仍然是个挑战性问题。要理解其中的分子机制,需要采用分子模拟的方法。当前的计算机技术和力场精度使得分子动力学已经可以实现对生物分子大体系进行长时间的模拟采样,利用分子模拟技术来探讨甲基化对蛋白-核酸相互作用的动态调控机制也成为了一种可行的研究方案。因此,本课题选择了分子动力学的模拟方法来研究甲基化对蛋白-核酸相互作用的调控机制。经过文献调研和晶体结构数据搜索,论文最终选取了bZIP家族转录因子作为研究体系本论文的研究思路为,通过比较不同位置单甲基化位点和对称双甲基化位点对转录因子与核酸相互作用的影响,研究5mC甲基化的调控机制。为此,首先对所选体系进行了长时间、多轨迹的动力学模拟（总模拟时间达到微秒量级）,然后分别从结合自由能、熵焓互补、氢键、RMSF、DNA结构参数、蛋白质相对构象和空间位阻效应等各个角度进行了分析和系统比较,主要进行了以下几方面的研究工作:1、以C/EBP?转录因子结合DNA为例,研究了单位点甲基化（5mCpG）对转录因子与DNA相互作用的影响机制。2、以Jun/Jun同源二聚体与DNA结合物为例,研究了不同位置单位点、双位点甲基化对转录因子与DNA相互作用的影响机制。3、在上述两方面研究中,由于发现分子动力学方法对自由能的评估精度太低,需要采用量子力学方法开展相关研究。因此,采用从头算动力学方法以氧气激活过程为例开展了探索性的方法测试。
李亚超[6]（2018）在《氢化物双原子分子的光谱计算与其在激光冷却中的应用》文中提出氢元素是人类最早发现和接触的元素之一,在宇宙和自然界中分布广泛。氢化物分子包含许多重要的有机和无机分子（如H2O、CH4、C2H5OH等）,与我们的生活息息相关。而氢化物双原子分子作为最简单的氢化物分子,更是受到研究人员的广泛关注。光谱被誉为物质的“指纹”,是对原子分子内部结构及特性的最直接反映。无论是通过光谱实验测量还是光谱理论计算研究原子分子的能级分布及光谱特性一直都是科学界的热门话题。此外,氢化物双原子分子在研究激光冷却上有着得天独厚的优势:高对角化分布的Franck-Condon（F-C）因子;较短的自发辐射寿命。在本文中,基于相关一致基组aug-cc-pV5Z,采用高精度的内收缩多参考组态相互作用方法（MRCI）,计算了BX+（X=H,D,T）离子两个最低解离极限B+（1Sg）+H（2Sg）和B+（3Pu）+H（2Sg）对应的5个?-S态（X2Σ+、A2Π、B2Σ+、a4Π和b4Σ+）的势能曲线（PECs）和跃迁偶极矩（TDM）。计算中考虑了核-价相关和标量相对论修正使得计算更为可靠。此外还考虑了A2Π态的自旋-轨道耦合效应,并计算出了耦合常数Ω=12.99 cm-1。根据计算结果,求解一维核运动的径向薛定谔方程得到相应电子态的振-转光谱常数、F-C因子和振动能级辐射寿命。其中A2（47）-X2（50）+的F-C因子(BH+:f00=0.945,BD+:f00=0.925,BT+:f00=0.913)、辐射寿命（BH+:τ=239 ns,BD+:τ=236 ns,BT+:τ=235 ns）。此外,在MRCI理论水平上,对Ag原子采用赝势基组ecp28mdf,对1,2H原子采用aug-cc-pVTZ基组计算了Ag1,2H分子（X1（50）+,A1（50）+,C1Π,a3Π,a’3（50）+和b’3（50）+）6个态的PEC和X1（50）+-A1（50）+的TDM。此次的计算基于Douglas-Kroll相对论,并考虑了内层关联电子的影响。随后,利用LEVEL8.0程序计算得到了A1（47）-X1（50）+的F-C因子和辐射寿命τ。其结果为:AgH(f00=0.994,τ=22.3 ns);AgD(f00=0.995,τ=22.2 ns)。结果表明:AgH和AgD分子都具有高对角化分布的F-C因子,并且τ非常短。基于以上的计算,我们对BH+系列分子提出了一个可实现Doppler激光冷却的光循环方案:A2（47）1/2（υ′=0）-X2（50）+（υ″=0,1）,其中υ′=0中包含2个转动能级,υ″=0和υ″=1中分别包含6个和4个转动能级。根据方案,模拟了激光冷却过程中的BX+（X=H,D,T）分子布居数动力学变化过程。而对于AgH分子,可以使用激光波长为λ=338.4 nm的主光束和再抽运激光λ’=357.9 nm来驱动|X1（50）+,υ″=0 1>-|A1（50）+,υ’=0>的跃迁实现冷却;AgD分子冷却激光的波长分别为λ=338.6 nm和λ’=352.4 nm。结果表明:BH+系列分子从300 K冷却到5 mK温度需要散射8450个光子,历时41 ms,冷却效率为92%;而AgH和AgD分别减速为78和67 cm的距离时可由25 mK冷却至2 mK,冷却时间分别为14.7和13.1 ms。
许亮[7]（2017）在《分子激光冷却、磁光囚禁与电子电偶极矩测量的理论研究》文中进行了进一步梳理近三十年来冷原子技术飞速发展,取得了一系列重大成就,也使得相关领域发生了革命性的改变。然而分子具有更丰富的内态结构,更具广泛的应用价值,例如异核双原子分子具有永久电偶极矩,它可以产生长程可调谐的,各向异性的偶极相互作用,再结合超冷温度下对分子自由度的精确操控,使得冷分子成为量子模拟和量子计算的理想载体;超冷分子气体也为化学反应动力学的研究提供了独特的环境,同时还可以用该系综来进行各种精密测量实验,探索超越标准模型的新物理等。然而由于分子的自由度十分复杂,冷原子技术无法简单有效地拓展到分子体系,于是科学家们发展了许多其它制备冷分子的方法,从绝热膨胀的超声分子束,到缓冲气体冷却的慢分子束;从静电Stark（静磁Zeeman）减速器到最近的激光冷却与磁光囚禁技术,每一步的技术革新都如此困难又富有挑战性。本文首先聚焦于分子的静电操控,我们利用比微扰理论更准确的矩阵对角化方法,对各种对称性分子转动态的Stark效应进行详细地理论研究,同时总结并解释了一些非常有价值的规律,例如线性分子没有一阶Stark效应;对称陀螺分子具有很强的一阶效应;分子的转动基态都是强场搜寻态;重原子分子的弱场搜寻态很容易变成强场搜寻态;静电场作用下磁量子数绝对值|MJ|相同的态仍处于简并态等,这些理论研究为我们小组的静电操控实验做了充分的理论准备。另外我们还利用有效哈密顿量方法,分析了双原子分子常见的洪特情况（a）和（b）,研究了它们的转动态,精细结构和超精细结构下的Stark和Zeeman效应。而这些方法具有通用性,对同类的分子仍然适用,为后续的实验工作做好理论铺垫。其次我们提出了一个新的激光冷却的候选分子——24Mg19F自由基,并分析其实验可行性。首先确认其激发态寿命和波长,用三种方法计算A态到X态的夫兰克-康登因子和振动分支比。再利用有效哈密顿量方法详细计算了 X态的超精细结构,我们发现用两束激光和它们的一级边带就可以实现MgF分子有效的激光冷却。同时研究了 MgF自由基超精细结构角动量的相互耦合和磁属性,为接下来的磁光囚禁做好准备。我们还对另一个分子138Ba19F激光冷却的可行性进行了分析,它的相关波长在半导体激光器波段,再次用三种方法确认了它高度对角化的振动分支比,发现四束激光才可能实现它有效的减速和冷却。我们还估算了它亚稳态A’的真实组分和能级寿命,可以用准确计算的微波频率耦合前三个转动态的办法来解决布居数泄露（A→A’）问题。还有它的A态寿命较长（56ns）,很容易实现激光扫频的多普勒冷却。接着,我们建立一个新的三维磁光阱模型,利用速率方程首先对原子磁光囚禁进行详细地动力学研究。主要分析上下能级的角动量,g因子和激光偏振组态对回复力的影响,得到了一些有用的结论。再将上述模型和结论拓展到MgF体系中,通过计算我们发现由于MgF自由基的上能级g因子太小,它在磁光阱中受到的囚禁力比原子小三个量级,几乎不能被磁光囚禁。然后我们又研究了它在磁场和激光偏振同步调制的射频磁光阱中的动力学,发现当调制频率为几十兆赫兹时,MgF分子受到的囚禁加速度几乎与原子Ⅱ型磁光阱中的加速度相当,因此对于本组实验的MgF分子,射频磁光阱是个理想的选择。最后聚焦于冷分子的重要应用,我们提出了利用208Pb19F自由基测量电子电偶极矩的想法。首先讨论基于PbF分子测量电子电偶极矩的基本原理;接着利用有效哈密顿量方法研究了它精细和超精细结构的外场效应,给出分子内部有效场和等效g因子随外电场的变化关系。发现在10kV/cm的外电场下,分子内部有很强的宇称和时间反演破缺效应,其有效电场强度为32.36GV/cm,而测量态J为1/2的Ω双分裂超精细结构的等效g因子分别为-0.0221和0.0621,是一个很好的对磁场不敏感的体系。我们进一步给出了利用Ramsey分离振荡场干涉仪测量电子电偶极矩的实验方案,并尝试评估了一些测量误差。
杨龙华[8]（2016）在《金属化合物和金属酶催化反应机理的理论研究》文中研究表明本论文以量子力学和分子力学为基础,通过理论计算的方法,研究了金属有机化合物以及金属酶生物化学催化反应中的反应机理。对过渡金属有机化合物活化小分子,特别是活化二氧化碳分子的反应机理进行了研究；对生物酶,对其内部质子转移的机理进行了研究。另外,还与非金属化合物活化小分子的反应机理进行了对比。对于金属有机化合物活化小分子的研究,选取了两个过渡金属化合物活化二氧化碳的反应,一是过渡金属氢化物[FeH（PP3）]BF4催化氢化CO2的反应,二是过渡金属配合物铜（I）-氮杂化卡宾催化羧化端炔烃与CO2的反应。在第三、四章,通过DFT计算发现,对于反应一,该反应是在两个自旋态上进行的,高自旋的三重态和低自旋的单重态。CO2的还原反应阶段出现了势能面的交叉现象并找到了相应交叉点（MECPs）。一些特殊的现象,中间体的开环结构,氧弹回现象等,被发现可能是引起势能面的交叉的原因。对于反应二,预测、验证并比较了三种可能的反应路径,确定了最优反应通道。研究发现,氮杂化卡宾活化后的CO2插入到铜-端炔碳键过程中,首先生成的Cu-O键诱导了新的C-C键成键,再进一步完成CO2的转移。这不同于普遍认为的是新C-C键的形成诱使CO2从卡宾中心转移到了Cu中心。NHC在该反应中有两个功能,一是在助催化剂CO2-NHC-Cu生成后加速反应进程,但助催化剂超高的稳定性也提高了整个反应的能垒；二是设计了两个NHC配位在同一金属中心的新型催化剂,可以通过增加金属中心的亲电性而大大促进CO2的插入过程。为了与过渡金属有机化合物作比较,在第五章,我们选取了一种特殊的非金属化合物,受阻的路易斯酸碱对化合物（Frustrated Lewis paris,FLPs）,计算了硼脒HC（iPrN）2B（C6Fs）2,舌化包括CO2, CO和丙炔、苯乙炔两种端炔烃在内的小分子的反应机理。通过DFT计算发现,该类机理都遵从同步加成机理。相对于金属化合物,金属酶尽管是生物大分子,但在一些催化反应中往往催化效果更好,条件更加温和。在第六章选取了一种金属氧化还原酶细胞色素c氧化酶（Cytochrome c oxidase, CcO）,用分子动力学模拟的手段研究了其氧化还原活化位点上方质子转移的反应途径,发现残基His376可以作为质子加载点来转移质子。通过两条连接DNC区域上方水空腔和膜外部P端的水通道,质子可以结合水被转移到膜外。通过缩小由G1n151Ⅱ和Arg449/Arg450组成的通道入口,或者通过残基Try136的构型变化,两条水通道可以被阻塞以防止质子回流,但看起来都会受到质子化的His376的影响。另外,活化位点附近的盐桥Arg225-Asp287的强度会根据质子态的不同而变化,而并不像实验推测的仅是通过简单的静电门控机制来阻止质子回流。我们的工作从微观上深入理解了金属有机化合物活化CO2的本质,以及CcO转化分子氧生成水过程中,质子传递的原理。这为设计或优化新型相关催化剂提供了理论指导,打下了良好的基础。
程军[9]（2016）在《掺稀土无机体系晶体场和顺磁参量的第一性原理研究》文中研究表明稀土离子丰富的电子能级和光学跃迁使稀土离子掺杂的发光材料在白光LED、激光、长余辉、闪烁体等领域有着极其广泛的应用。同时,稀土离子超精细能级之间的光学跃迁具有很长的相干时间和非均匀的线宽,这些性质使稀土离子掺杂的无机晶体在量子信息领域展现出巨大的应用前景。本论文基于第一性原理计算和晶体场参数化模型分析的结合,对稀土离子掺杂的无机体系的结构、光谱和顺磁等性质进行研究。本论文主要包括以下六章。在第一章中,我们简要介绍了稀土离子的光谱性质,稀土离子掺杂材料的一些具体应用领域,以及本论文的主要研究工作。在第二章中,首先介绍了稀土离子4fN组态和4fN-15d组态的晶体场参数化模型以及基于参数化模型拟合稀土离子实验能级的方法。然后简要介绍了第一性原理计算的理论基础,基于波函数的量子化学方法和基于电子密度的密度泛函理论。接着介绍了用于研究稀土离子掺杂的无机体系的从头算模型势镶嵌团簇方法。通过CASSCF/CASPT2/RASSI计算,得到体系的能级和波函数等信息；结合参数化的哈密顿量,可以求解出稀土离子的晶体场参数和能级g因子。最后,简要介绍了本论文所采用的计算程序或软件。在第三章中,我们基于稀土离子4fN组态的晶体场参数化模型,对LiYF4中掺杂的稀土离子的实验能级数据进行了拟合,得到一系列稀土离子的能级参数。在稀土离子处于低对称性格位时,主要的能级参数仍然具有规律的变化趋势。其重要意义在于可利用该结果和基于第一性原理计算得到的Ce3+的晶体场参数推知其他稀土离子的晶体场参数。此外,我们还计算了稀土离子的能级g因子,并且和实验ESR结果进行了比较,用于检验所得到的参数的可靠性。结果表明,在能级拟合时如果把g因子纳入考虑,可以增加参数的准确性。在第四章中,我们结合第一性原理计算和晶体场参数化模型分析,对Ce3+掺杂的硅酸锶（Sr3Si05和Sr2Si04）的结构和光谱性质进行了研究。首先,我们通过基于超单胞模型的DFT总能计算,对Ce3+掺杂的硅酸锶晶体进行几何构型优化,研究Ce3+格位的局域结构和稳定性。然后根据优化的晶体结构,构造以Ce3+为中心的镶嵌团簇模型,进行CASSCF/CASPT2/RASSI计算,得到Ce3+的4f和5d能级以及波函数信息。将计算的4f→5d跃迁能量和实验光谱比较,获得了很好的一致性。根据计算的能级和波函数,构造有效哈密顿量,并结合Ce3+的4f和5d组态的参数化哈密顿量,求解出Ce3+的晶体场参数。最后基于参数化哈密顿量,计算了Ce3+最低的4f和5d能级的各向异性g张量及其主值,并且通过波函数的分析确定了g张量主值乘积的符号。在第五章中,我们基于第一性原理计算和晶体场参数化模型分析的结合,研究了KMgF3晶体中五种Ce3+中心的格位占据、局域配位结构、4f和5d能级、晶体场参数和g因子,对Ce3+中心的电荷补偿机制给出了与实验光谱和ESR均一致的解释。首先,基于超单胞模型的DFT总能计算,对Ce3+掺杂的KMgF3晶体进行几何构型优化,并且分析了不同Ce3+格位的稳定性。其次,通过基于镶嵌团簇模型的CASSCF/CASPT2/RASSI计算,得到了五种Ce3+中心的4f和5d能级以及相应的波函数,进而求解出Ce3+的晶体场参数和能级g因子。根据计算的4f→5d跃迁能量对实验光谱进行了指认,获得了很好的一致性。最后,通过对实验数据和理论计算结果的综合分析,对KMgF3中的Ce3+中心进行了指认,并且将四种占据K+格位的Ce3+中心与ESR联系起来,尤其是将文献中被指认为占据Mg2+格位的Ce3+中心重新指认为占据K+格位。最后,我们对本论文的研究工作进行了总结,并对目前的研究方法和有待改进的地方进行了分析和讨论。本论文的研究工作表明,第一性原理计算和晶体场参数化模型分析的结合,是研究稀土离子掺杂的无机体系的结构、光谱和顺磁性质的有效方法。
郝莉[10]（2015）在《染料敏化太阳能电池中染料分子修饰与半导体掺杂的理论研究》文中指出染料敏化太阳能电池是一种利用染料分子吸收太阳光实现光电转换的廉价薄膜光电器件。它主要由染料分子、半导体光阳极、电解质和对电极组成。其中染料敏化剂分子吸收太阳光、捕获光子、分离激子、产生注入电子,半导体接受注入电子并传输电子至外电路做功。染料分子和半导体的性质很大程度上决定了染料敏化太阳能电池的性能。本论文详细研究了不同氟取代对基于LJBs有机染料分子的太阳能电池效率的影响,并对半导体进行掺杂设计。以此希望通过理论方法设计出更有效的染料敏化太阳能电池。本论文内容共分为六章。第一章为绪论部分,涵盖了太阳能电池的发展史和染料敏化太阳能电池发展的重大事件,阐述了太阳能电池的工作原理,并讨论了提高短路电流密度和开路光电压的策略。第二章为基础理论计算方法说明部分,主要包括量子力学的基础理论和现代量子化学处理问题的主要计算方法。第三章到第六章则是对氟取代效应和半导体掺杂设计进行系统的模拟研究和讨论,具体研究内容如下:1.染料敏化太阳能电池中有机染料不同氟取代效应的理论研究基于合理的二氧化钛表面基底模型,我们研究了LJBs系列染料在TiO2（101）表面不同的吸附方式并确认了合理的染料吸附在TiO2上的连接结构。LJBs通过TiO2表面钛原子3d轨道与染料吸附基团中N/O原子的2p轨道相互作用吸附在二氧化钛表面。结果显示染料分子更倾向于以解离形式吸附于半导体基底的表面,并且解离吸附热力学上也更稳定。此外双Ti-O键吸附模型能量要高于通过-CNTi和-CO-Ti键的吸附模型。我们研究了孤立染料与吸附体系的几何和电子结构。计算结果显示间位氟取代（LJB-Fm）极大的破坏了有机染料分子的共轭程度与平面性,这使得光收集效率下降,不利于电池的效率。邻位氟取代（LJB-Fo）则显示出增强的光吸收和更有效的分子内电荷转移,这将增大Jsc和Voc。此外,LJB-H和LJB-Fo吸附在TiO2表面结果显示出间接机制的电子注入性质,然而LJB-Fm由于其与TiO2半导体基底的强烈轨道耦合则表现出更倾向于直接电子注入的机制。2.关于染料敏化太阳能电池TiO2中掺杂W6+离子以增强电子注入的理论研究给体型杂质W6+使得TiO2的导带边缘向下移动,进而影响染料敏化太阳能电池中的电子注入过程。为了研究W6+离子掺杂对电子注入能力和效率的影响,我们进行了大量的密度泛函理论计算并详细分析了孤立和吸附的（TiO2）12体系的几何结构和电子性质。我们构建了一个四层的（TiO2）12基底,并对W6+掺杂在不同位置时对电子注入能力和效率的影响进行了详细分析。结果显示,W6+离子掺杂的（TiO2）12体系中Ti-OW（OW代表与掺杂W原子相连的氧原子）键比没有掺杂的（TiO2）12体系中对应的Ti-O键长。W6+离子掺杂的位置对体系导带边缘有着显着的影响:随着W6+位置沿着（TiO2）12向下移动,导带能级则逐渐向上移动。对于W6+掺杂的邻苯二酚-（TiO2）12体系,最低分子空轨道主要分布在W6+掺杂的TiO2层。因此,钨离子掺杂位置对电子注入和电子传输过程起着至关重要的作用。在半导体中掺杂W6+将会是一个控制和改善半导体材料并提高电子注入效率的可行策略。3.关于在染料敏化太阳能电池二氧化钛中掺杂杂原子以增强电子注入的理论研究为了探索分析染料敏化太阳能电池中的杂原子掺杂的二氧化钛基底和邻苯二酚-TiO2界面的结构、电子结构性质以及电荷转移特性,我们进行了大量的密度泛函理论计算。结果表明,W6+离子掺杂使得导带边缘向下移动,并在TiO2导带的底部边缘引入未占据的W-5d轨道。Zn2+离子掺杂将导带边缘向上移动并在价带顶部引入占据的Zn-3d轨道。对于邻苯二酚-二氧化钛体系,W6+离子掺杂拉大了邻苯二酚LUMO与TiO2 CB之间的能级差,而这将增大电子注入的驱动力最终会增加短路电流（Jsc）。基于Bader分析的界面间电荷转移以及界面间的电子注入动力学模拟结果都表明W6+离子掺杂的体系显示出更快也更完全的电子注入。然而,Zn2+离子掺杂显示出电荷向邻苯二酚部分回流的缺点,也减慢了电子注入过程。4.染料敏化太阳能中Eosin Y在TiO2上的吸附构型对电子注入过程影响的理论研究我们对不同的Eosin Y染料吸附模型进行了大量的密度泛函理论计算,以此分析其几何结构,电子结构性质以及电荷转移性质。所得结果显示,当Eosin Y以构型H吸附到TiO2上时体系总能量会更高;而当Eosin Y以构型B吸附到TiO2时吸附能更大。因此构型B是染料敏化太阳能电池器件中更容易形成也是更有利的构型。此外,我们量化分析了静态电荷转移性质并对电荷注入动力学进行了模拟,结果表明构型B显示出更快也更完全的电荷注入性质。
二、自旋轨道耦合因子对多重态能级次序的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、自旋轨道耦合因子对多重态能级次序的影响（论文提纲范文）
（1）碱土金属元素单氢化物激光冷却的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 分子激光冷却的基本原理 |
| 1.3 激光冷却最新进展 |
| 1.4 激光冷却候选分子AEMHs |
| 1.5 本文内容安排 |
| 第二章 AEMHs分子电子光谱及F-C因子 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双原子分子基本理论介绍 |
| 2.2.1 玻恩-奥本海默近似 |
| 2.2.3 双原子分子的振动-转动光谱 |
| 2.2.4 弗兰克-康登原理 |
| 2.3 F-C因子计算 |
| 2.3.1 闭合近似 |
| 2.3.2 Morse势 |
| 2.3.3 RKR反演法 |
| 2.3.4 AEMHs分子 A-X跃迁的F-C因子 |
| 2.4 AEMHs分子的激光冷却方案 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 AEMHs分子超精细结构、边带调制和塞曼效应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双原子分子的电子谱项 |
| 3.3 角动量耦合:洪特耦合情况 |
| 3.3.1 洪特情形(a) |
| 3.3.2 洪特情况(b) |
| 3.4 有效哈密顿量 |
| 3.5 MH(M=~(24)Mg,~(40)Ca,~(88)Sr,~(138)Ba)分子|X, v=0,N=1, -?态的超精细能级结构 |
| 3.6 超精细跃迁分支比和边带调制方案 |
| 3.7 MH(M= Mg,Ca,Sr,Ba)分子基态的塞曼能移 |
| 3.8 小结 |
| 第四章 CdH分子激光冷却的理论研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 ZnH、CdH和 HgH分子在A-X跃迁的F-C因子 |
| 4.3 CdH分子的基态超精细能级结构 |
| 4.4 CdH分子的超精细跃迁分支比和边带调制方案 |
| 4.5 CdH分子基态的塞曼能移 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 本文创新之处 |
| 5.3 本文展望 |
| 参考文献 |
| 研究生期间的研究成果 |
| 致谢 |
（2）Bi4Ge3O12∶Er3+晶体中的高阶混合效应对EPR g因子的影响（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 理论分析 |
| 2 计算与讨论 |
| 3 结 论 |
（3）双重味重子弱衰变的唯象学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 第二章 理论模型简介 |
| 2.1 光前夸克模型简介 |
| 2.2 QCD求和规则简介 |
| 2.2.1 真空凝聚的确定 |
| 2.2.2 固定点规范 |
| 2.2.3 QCD求和规则应用举例 |
| 第三章 光前夸克模型下的双重味重子弱衰变 |
| 3.1 自旋1/2 的双重味重子到自旋1/2 重子的衰变过程 |
| 3.1.1 质量谱和寿命 |
| 3.1.2 用光前夸克模型方法计算形状因子 |
| 3.1.3 半轻衰变 |
| 3.1.4 非轻衰变 |
| 3.2 自旋1/2 的双重味重子到自旋3/2 重子的衰变过程 |
| 3.2.1 理论框架 |
| 3.2.2 数值结果与讨论 |
| 3.3 味道改变中性流过程 |
| 3.3.1 理论框架 |
| 3.3.2 数值结果与讨论 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 QCD求和规则方法下的双重味重子弱衰变 |
| 4.1 双重味重子的衰变常数 |
| 4.1.1 QCD求和规则研究 |
| 4.1.2 数值结果 |
| 4.2 双重味重子到单重味重子跃迁的形状因子 |
| 4.2.1 用QCD求和规则计算形状因子 |
| 4.2.2 数值结果 |
| 4.2.3 唯象应用 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 附录 A 螺旋度振幅计算简介 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表以及完成的学术论文 |
（4）非晶InGaZnO薄膜晶体管的模型及特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 AOS TFTs模型研究现状 |
| 1.3 研究目的及意义 |
| 1.4 论文框架 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 a-IGZO TFTs的导电机理及二维模型 |
| 2.1 a-IGZO薄膜的电学特性 |
| 2.1.1 a-IGZO的电子能带结构 |
| 2.1.2 a-IGZO的带隙缺陷态和导电机理 |
| 2.2 a-IGZO TFTs的二维模型 |
| 2.2.1 器件结构及带隙缺陷态密度模型 |
| 2.2.2 结果与讨论 |
| 2.3 DG a-IGZO TFTs的二维模型 |
| 2.3.1 沟道层厚度对器件性能的影响 |
| 2.3.2 界面态对器件性能的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 a-IGZO TFTs的亚阈值区低频噪声模型 |
| 3.1 经典低频噪声模型 |
| 3.2 亚阈值区低频噪声模型 |
| 3.2.1 电流噪声功率谱密度 |
| 3.2.2 亚阈值区漏极电流及跨导表达式 |
| 3.3 结果及讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 包含温度效应的a-IGZO TFTs漏极电流模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 a-IGZO载流子迁移率的温度特性 |
| 4.2.1 基于渗流导电机制的载流子迁移率 |
| 4.2.2 结果和讨论 |
| 4.3 包含温度效应的漏极电流 |
| 4.4 结果及讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 同步对称DG a-IGZO TFTs的直流模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 器件漏极电流模型 |
| 5.2.1 沟道电势计算 |
| 5.2.2 漏极电流模型 |
| 5.3 结果及讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 非对称DG a-IGZO TFTs的直流模型 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 沟道电势模型 |
| 6.2.1 沟道电势分布计算 |
| 6.2.2 结果及讨论 |
| 6.3 基于沟道电势的漏极电流表达式 |
| 6.3.1 漏极电流表达式的推导 |
| 6.3.2 结果及讨论 |
| 6.4 基于阈值电压定义的直流模型及参数提取 |
| 6.4.1 阈值电压定义及直流模型 |
| 6.4.2 参数提取和确定 |
| 6.4.3 结果与讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）bZIP转录因子与DNA相互作用中甲基化调控机制的分子模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 前言 |
| 1.1 研究问题的由来 |
| 1.1.1 转录调控与TF-DNA相互作用 |
| 1.1.2 人类基因组中的bZIP转录因子 |
| 1.1.3 DNA甲基化与基因表达 |
| 1.1.4 TF-mDNA相互作用 |
| 1.2 研究现状与进展 |
| 1.2.1 蛋白-核酸相互作用的研究 |
| 1.2.2 蛋白互作对bZIP TF-DNA相互作用的影响 |
| 1.2.3 5mC对 bZIP TF-DNA相互作用的影响 |
| 1.2.4 蛋白-核酸相互作用的理论模拟方法 |
| 1.2.5 分子动力学研究5mC影响蛋白核酸相互作用的进展 |
| 1.3 研究的目的和意义 |
| 2 蛋白-核酸相互作用的理论基础与计算方法 |
| 2.1 原子间相互作用的计算 |
| 2.1.1 量子力学基础 |
| 2.1.2 分子力场与分子力学 |
| 2.1.3 AMBER力场(Assisted Model Building with Energy Refinement) |
| 2.2 蛋白-核酸相互作用的分子动力学模拟 |
| 2.2.1 模拟计算的基本原理 |
| 2.2.2 分子模拟的统计热力学基础 |
| 2.2.3 模型体系的构建 |
| 2.3 蛋白-核酸相互作用的自由能计算方法 |
| 2.3.1 生物分子体系中的溶剂化模型 |
| 2.3.2 连续溶液模型 |
| 2.3.3 AMBER16 中的自由能计算 |
| 3 单位点胞嘧啶甲基化对C/EBPβ转录因子与DNA结合相互作用的影响研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.1.1 C/EBP蛋白 |
| 3.2 材料和方法 |
| 3.2.1 模型建立 |
| 3.2.2 模拟过程 |
| 3.3 结果和讨论 |
| 3.3.1 由单个5mC带来的局部构象变化 |
| 3.3.2 氢键分析 |
| 3.3.3 甲基基团的空间位阻效应 |
| 3.3.4 蛋白-核酸相互作用调控DNA 的构象变化 |
| 3.4 结论 |
| 4 不同位点胞嘧啶甲基化对Jun/Jun同源二聚体与DNA结合相互作用的影响研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.1.1 AP-1 蛋白 |
| 4.2 材料和方法 |
| 4.2.1 模型建立 |
| 4.2.2 模拟过程 |
| 4.3 结果和讨论 |
| 4.3.1 单/双位点5mC甲基化带来的局部构象变化 |
| 4.3.2 自由能计算 |
| 4.3.3 氢键分析 |
| 4.3.4 堆积力的变化 |
| 4.4 总结 |
| 5 基于热活化的分子氧结合铜络合物作用机制的动力学研究 |
| 5.1 研究背景和进展 |
| 5.2 研究的目的和内容 |
| 5.3 计算方法 |
| 5.3.1 量子化学计算 |
| 5.3.2 系统间交叉动力学计算 |
| 5.4 结果和讨论 |
| 5.4.1 铜双氧复合物的结构和属性 |
| 5.4.2 系间窜越动力学 |
| 5.5 结论 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文的主要结论 |
| 6.2 论文的主要创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 I 在读期间研究成果 |
| 致谢 |
（6）氢化物双原子分子的光谱计算与其在激光冷却中的应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 氢化物双原子分子的研究意义与现状 |
| 1.2 本文的研究意义与现状 |
| 1.3 本文的选题背景及研究内容 |
| 1.3.1 选题背景 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 基本理论和计算方法 |
| 2.1 分子体系的Schr?dinger方程及量子力学三个基本近似 |
| 2.2 双原子分子的电子谱项 |
| 2.3 从头计算方法简介 |
| 2.4 本文计算方法 |
| 第三章 BX~+(X=H,D,T)和AgX(X=H,D)系列分子的光谱特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算方法 |
| 3.2.1 BX~+(X=H,D,T)系列分子的Abinitio计算 |
| 3.2.2 AgX(X=H,D)系列分子的Abinitio计算 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 BX~+(X=H,D,T)系列分子的计算结果 |
| 3.3.2 AgX(X=H,D)系列分子的计算结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 BX~+(X=H,D,T)和AgX(X=H,D)系列分子在激光冷却中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 AgX(X=H,D)系列分子 |
| 4.2.1 冷却方案 |
| 4.2.2 冷却过程中动力学的模拟和讨论 |
| 4.3 BX~+(X=H,D,T)系列分子 |
| 4.3.1 冷却方案 |
| 4.3.2 冷却过程中动力学的模拟和讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 展望未来 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士研究生期间发表的学术论文及获奖情况 |
（7）分子激光冷却、磁光囚禁与电子电偶极矩测量的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 冷分子研究的概述及其最新进展 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 分子静电操控的研究及其最新进展 |
| 1.3 分子激光冷却与磁光囚禁的研究及其最新进展 |
| 1.4 电子电偶极矩测量的研究及其最新进展 |
| 1.5 本文的研究工作 |
| 第二章 多原子分子STARK效应的理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 分子振动转子模型下的Stark效应 |
| 2.2.1 背景知识 |
| 2.2.2 线性分子和对称陀螺分子的Stark效应 |
| 2.2.3 非对称陀螺分子的Stark效应 |
| 2.3 多原子分子Stark效应的规律总结 |
| 第三章 双原子分子精细和超精细结构及其外场效应的理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有效哈密顿量方法 |
| 3.3 洪特情况(a) |
| 3.4 洪特情况(b) |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 分子激光冷却的理论研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光冷却的一般理论 |
| 4.3 激光冷却的候选分子~(24)Mg~(19)F自由基 |
| 4.4 激光冷却的候选分子~(138)Ba~(19)F自由基 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 分子磁光囚禁的理论研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 磁光囚禁的一般理论 |
| 5.3 三维原子磁光阱的动力学分析 |
| 5.4 三维~(24)Mg~(19)F分子磁光阱的动力学分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 电子电偶极矩测量的理论研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 电子电偶极矩测量的一般理论 |
| 6.3 电子电偶极矩测量的候选分子~(208)Pb~(19)F |
| 6.4 基于~(208)Pb~(19)F分子的eEDM测量方案 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文研究工作总结 |
| 7.2 本文的创新之处 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 1. 角动量常用的定理和规则 |
| 2. 洪特情况(a)化简的矩阵元 |
| 3. 洪特情况(b)化简的矩阵元 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
| 个人简历 |
| 在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）金属化合物和金属酶催化反应机理的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 过渡金属化合物 |
| 1.2.1 过渡金属氢化物 |
| 1.2.2 过渡金属配合物 |
| 1.3 过渡金属有机配合物对小分子的活化 |
| 1.3.1 对小分子H_2、O_2、CO、烯烃等的活化 |
| 1.3.2 对小分子CO_2的活化 |
| 1.4 NHC过渡金属配合物催化羧化CO_2的反应 |
| 1.4.1 NHC直接对CO_2活化 |
| 1.4.2 NHC为配体时的反应 |
| 1.5 路易斯酸碱对对小分子的活化 |
| 1.6 生物金属酶 |
| 1.7 选题背景、意义及设计思想 |
| 第2章 理论基础与计算方法 |
| 2.1 量子化学 |
| 2.1.1 从头算方法 |
| 2.1.2 密度泛函理论 |
| 2.1.3 过渡态理论 |
| 2.1.4 自然键轨道理论 |
| 2.1.5 势能面交叉理论 |
| 2.2 分子力学 |
| 2.2.1 分子力场 |
| 2.2.2 分子动力学模拟 |
| 2.2.3 平均力势（PMF） |
| 第3章 生物铁催化剂催化氢化CO_2反应机理的理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 单重态CO_2还原反应的机理 |
| 3.3.2 三重态CO_2还原反应的机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 铜（Ⅰ）-氮杂化卡宾化合物催化CO_2为合成子的碳-氢键端炔烃羧化反应的反应机理理论研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 研究方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 反应路径PW-Ⅰ：CO_2直接插入过程 |
| 4.3.2 反应路径PW-Ⅱ：被NHC活化的CO_2插入过程 |
| 4.3.3 反应路径PW-Ⅲ：被Ⅲ-M1初始催化活化的CO_2插入过程 |
| 4.3.4 DMF溶剂效应的影响 |
| 4.3.5 NHC的功能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 硼脒和小分子反应的反应机理理论研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 反应 1：硼脒化合物经过过渡态TS1生成中间体 1_OPEN |
| 5.3.2 反应1和 2 的反应机理 |
| 5.3.3 反应3和 4 的反应机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 分子动力学模拟B类型细胞色素C氧化酶的质子泵机理和水分子离开通道 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料和方法 |
| 6.2.1 模型准备 |
| 6.2.2 CcO辅酶因子的参数化 |
| 6.2.3 分子动力学模拟 |
| 6.2.4 质子转移能量 |
| 6.2.5 平均力势计算 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 DNC区域上方的质子转移 |
| 6.3.2 盐桥Arg225和Asp287的功能 |
| 6.3.3 水分子离去通道 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 附录A 第3章辅助计算结果（SUPPORTⅠNG ⅠNFORMATⅠON） |
| 附录B 第4章辅助计算结果（SUPPORTⅠNG ⅠNFORMATⅠON） |
| 附录C 第6章辅助计算结果（SUPPORTⅠNG ⅠNFORMATⅠON） |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（9）掺稀土无机体系晶体场和顺磁参量的第一性原理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 稀土离子的光谱性质 |
| 1.2 稀土离子的理论计算研究 |
| 1.3 稀土功能材料简介 |
| 1.4 本论文的研究工作 |
| 参考文献 |
| 第二章 晶体场参数化模型与第一性原理计算 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 稀土离子4f~N和4f~(N-1)5d能级的电子结构能级 |
| 2.2.1 4f~N组态哈密顿量的参数化模型 |
| 2.2.2 4f(N-1)5d组态哈密顿量的参数化模型 |
| 2.2.3 能级拟合和参数确定 |
| 2.3 第一性原理计算的理论基础 |
| 2.3.1 基于波函数的量子化学方法 |
| 2.3.2 密度泛函理论 |
| 2.4 镶嵌团簇模型计算 |
| 2.5 第一性原理计算与参数化模型结合分析 |
| 2.6 计算程序和软件简介 |
| 2.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 LiYF_4中掺杂稀土离子的晶体场参量分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论计算 |
| 3.3 自由离子参数 |
| 3.4 晶体场参数和强度参数 |
| 3.5 能级和基态g因子 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 硅酸锶掺Ce~(3+)的局域结构和光谱性质研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算方法 |
| 4.2.1 几何结构优化 |
| 4.2.2 镶嵌团簇计算 |
| 4.2.3 晶体场参数的求解 |
| 4.2.4 g因子及其符号的确定 |
| 4.3 硅酸锶掺Ce~(3+)的结构和光谱性质 |
| 4.3.1 几何结构性质分析 |
| 4.3.2 Ce~(3+)的4f和5d能级结构 |
| 4.3.3 晶体场参数和强度参数分析 |
| 4.3.4 Ce~(3+)格位的g因子 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 KMgF_3掺Ce~(3+)的电荷补偿机制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 理论计算方法 |
| 5.2.1 几何构型优化 |
| 5.2.2 镶嵌团簇计算 |
| 5.3 KMgF_3掺Ce~(3+)的结构、光谱和顺磁性质 |
| 5.3.1 几何结构性质分析 |
| 5.3.2 完全活性空间自洽场计算 |
| 5.3.3 多组态二阶微扰计算 |
| 5.3.4 限制性活性空间态相互作用计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 总结与展望 |
| 致谢 |
| 硕博连读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（10）染料敏化太阳能电池中染料分子修饰与半导体掺杂的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 太阳能电池研究的背景 |
| 1.2 染料敏化太阳能电池的发展 |
| 1.3 染料敏化太阳能电池的基本结构及工作原理 |
| 1.4 提高染料敏化太阳能电池光电转换效率的设计策略 |
| 1.4.1 提升Voc的设计思路 |
| 1.4.2 提升Jsc的设计思路 |
| 1.5 研究的意义和内容 |
| 第二章 理论基础与计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基础量子理论和计算方法 |
| 2.2.1 薛定谔方程 |
| 2.2.2 Born-Openheimer近似 |
| 2.2.3 单电子近似 |
| 2.2.4 Hartree-Fock方法 |
| 2.3 单组态相互作用方法(CIS) |
| 2.4 微扰理论 |
| 2.5 密度泛函理论(DFT) |
| 2.5.1 Thomas-Fermi模型 |
| 2.5.2 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.5.3 Kohn-Sham方程 |
| 2.5.4 DFT的近似：交换相关泛函 |
| 2.5.5 含时密度泛函(TD-DFT) |
| 2.5.6 DFT和TD-DFT的优缺点 |
| 2.6 半导体中的电子状态和能带 |
| 2.6.1 晶体中的薛定谔方程和求解 |
| 2.6.2 半导体中的电子运动 |
| 2.7 基组的选择 |
| 2.7.1 劈裂基组 |
| 2.7.2 极化函数 |
| 2.7.3 弥散函数 |
| 2.7.4 赝势基组 |
| 2.7.5 基函数重叠误差和均衡校正法 |
| 2.8 电子光谱理论 |
| 2.8.1 Frank-Condon原理 |
| 2.8.2 吸收光谱 |
| 2.8.3 发射光谱 |
| 第三章 染料敏化太阳能电池中有机染料不同氟取代效应的理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型构建与计算细节 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 染料分子在TiO_2表面的吸附构型 |
| 3.3.2 染料分子中的氟取代 |
| 3.3.3 染料分子与TiO_2吸附体系 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 关于染料敏化太阳能电池TiO_2中掺杂W~(6+)离子以增强电子注入的理论研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算细节与建模 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 (TiO_2)_12体系的几何与电子结构 |
| 4.3.2 邻苯二酚吸附的W~(6+)掺杂与非掺杂的(TiO_2)_12体系 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 在染料敏化太阳能电池二氧化钛中掺杂杂原子以增强电子注入的理论研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算细节与建模 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 不同类型杂质对锐钛矿TiO_2(101)的几何结构和的电子性质的影响 |
| 5.3.2 W~(6+)/Zn~(2+)离子掺杂对邻苯二酚-二氧化钛体系的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 染料敏化太阳能中Eosin Y在TiO_2上的吸附构型对电子注入过程影响的理论研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 计算模型和细节 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 Eosin Y吸附的TiO_2(101)的几何和电子性质 |
| 6.3.2 通过Eosin Y-TiO_2(101)界面的电子注入 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读学位期间的学术论文情况 |
| 致谢 |
四、自旋轨道耦合因子对多重态能级次序的影响（论文参考文献）
- [1]碱土金属元素单氢化物激光冷却的理论研究[D]. 尹俊豪. 华东师范大学, 2021
- [2]Bi4Ge3O12∶Er3+晶体中的高阶混合效应对EPR g因子的影响[J]. 郝丹辉,柴瑞鹏,梁良. 人工晶体学报, 2021(03)
- [3]双重味重子弱衰变的唯象学研究[D]. 赵振兴. 上海交通大学, 2019(06)
- [4]非晶InGaZnO薄膜晶体管的模型及特性研究[D]. 蔡旻熹. 华南理工大学, 2019(06)
- [5]bZIP转录因子与DNA相互作用中甲基化调控机制的分子模拟[D]. 别丽华. 华中农业大学, 2018(01)
- [6]氢化物双原子分子的光谱计算与其在激光冷却中的应用[D]. 李亚超. 太原科技大学, 2018(05)
- [7]分子激光冷却、磁光囚禁与电子电偶极矩测量的理论研究[D]. 许亮. 华东师范大学, 2017(09)
- [8]金属化合物和金属酶催化反应机理的理论研究[D]. 杨龙华. 南昌大学, 2016(02)
- [9]掺稀土无机体系晶体场和顺磁参量的第一性原理研究[D]. 程军. 中国科学技术大学, 2016(09)
- [10]染料敏化太阳能电池中染料分子修饰与半导体掺杂的理论研究[D]. 郝莉. 吉林大学, 2015(06)