【摘 要】
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双原子分子的势能函数一直是原子与分子物理研究中的一个重要及基本的理论问题,同时又是很多实验研究和理论计算的基础。本文研究了磷化硅和一硫化铝的分子势能曲线以及各低电子态的光谱常数、跃迁性质以及辐射寿命。首先,本文使用CASSCF方法和ic MRCI方法计算了磷化硅自由基的X~2Π,A~2Σ+,B~2Π,C~2Σ+,a~4Π,b~4Σ+,c~4Δ和d~4Σ–态的势能曲线以及这些态之间的跃迁偶极矩。然后
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双原子分子的势能函数一直是原子与分子物理研究中的一个重要及基本的理论问题,同时又是很多实验研究和理论计算的基础。本文研究了磷化硅和一硫化铝的分子势能曲线以及各低电子态的光谱常数、跃迁性质以及辐射寿命。首先,本文使用CASSCF方法和ic MRCI方法计算了磷化硅自由基的X~2Π,A~2Σ+,B~2Π,C~2Σ+,a~4Π,b~4Σ+,c~4Δ和d~4Σ–态的势能曲线以及这些态之间的跃迁偶极矩。然后计算A~2Σ+态和b~4Σ+态的辐射寿命分别约为0.1–10和1–10000 ms。对于B~2Π,c~4Δ,d~4Σ–和C~2Σ+态,辐射寿命分别约为100、10–100、10和0.1–1μs。计算了X~2Π,B~2Π,a~4Π和b~4Σ+态的自旋轨道耦合常数。包括计算了A~2Σ+1/2,B~2Π1/2,B~2Π3/2,C~2Σ+1/2,a~4П-1/2,a~4П1/2,a~4П3/2,a~4П5/2,b~4Σ+1/2和b~4Σ+3/2态的自旋-轨道耦合效应和辐射寿命。a~4П-1/2,a~4П1/2,a~4П3/2,a~4П5/2态的辐射寿命分别约为0.1、0.1、0.1–1和10秒。在这些?态之间的自发辐射中,从C~2Σ+1/2态到X~2П3/2,X~2П1/2和A~2Σ+1/2态的自发辐射是最强的。计算结果表明,强自发辐射源于C~2Σ+1/2态的低振动态。此外,几乎所有的强辐射都分布在可见光区域。因此,这些强辐射可能在外层空间被探测到。对于数个?态的υ≤15和J≤69.5,评估了每个能级υ随转动量子数J的辐射寿命分布。其次,利用ic MRCI方法计算了一硫化铝自由基的X~2Σ+,A’~2Π,A~2Σ+,1~2Δ,1~2Σ-,B~2Π的势能曲线和它们之间的跃迁偶极矩。核价相关修正,标量相对论修正和自旋-轨道耦合效应被考虑在内。1~2Δ和1~2Σ-态的辐射寿命约为10~3–10~2和10~2–10 us。对于A~2Σ+,和B~2Π态,它们的辐射寿命分别约为10~3–10~2和10~2 ns。其中?态产生的自发跃迁中,A’~2Π3/2X~2Σ+1/2和A’~2Π1/2X~2Σ+1/2是强跃迁。这些从A’~2Π3/2X~2Σ+1/2和A’~2Π1/2X~2Σ+1/2系统的强跃迁位于红外和可见光区域;这些强跃迁,特别是在红外区的跃迁,足够强,可以穿透大气层到达地球;因此,从地面观测中探测它们是可能的。通过对磷化硅和一硫化铝自由基的研究确定了基态与低激发态自发辐射之间跃迁强度以及辐射的光谱范围,本研究所报告的跃迁性质有望为外层空间寻找这两种自由基提供有用的指导。
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