129Xe-NH(X3Σ-)体系的冷碰撞动力学研究

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冷和超冷分子的产生及其性质研究是当前物理和化学相关领域非常活跃的课题。电磁场可以被用来囚禁和操控超冷分子碰撞动力学,因此研究超冷分子在电磁场中的性质就尤为重要。本论文以超冷129Xe原子感应冷却NH(X3Σ-)分子实验为背景,理论上研究电磁场中Xe和NH的冷碰撞动力学性质。主要内容如下:  (1)采用RCCSD(T)方法和大的基组,通过相互作用能三项外推基底限的方法,计算了299个构型的相互作用能;采用 Bukowski的模型势函数,首次得到了解析表达的 Xe-NH体系势能面。该势能面呈现深的势阱和弱的各向异性。  (2)基于从头算势能面,采用量子动力学计算方法,研究了磁场条件下Xe-NH的低场追索态(n=0,j=1,mj=1)冷碰撞塞曼弛豫。结果表明:弹性截面几乎不受磁场的影响,而塞曼弛豫截面随着磁场改变,在超冷温度下的影响更加明显。我们对这一结果进行了较详细的讨论和解释。我们发现势能面的计算精度对截面的影响较大,当势能面乘以因子 F=0.95时弹性截面将比非弹性截面大两个数量级,表明 Xe感应冷却NH分子是有可能的。  (3)对初始状态为n=0,j=1,mj=-1的NH分子,当体系MJ=-1时,可能出现的零能 Feshbach共振进行了研究。我们发现这一状态下的Xe-NH体系在磁场中存在着大量的Feshbach共振点,且电磁场可以对这些共振点的位置进行很好的调整。预示在实验上,可以通过调节电磁场的大小来帮助感应冷却成功实施。
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