Rb2K体系势能面和动力学研究

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最近几十年来,超冷分子已经成为物理学的研究热点。作为一种经常用于超冷分子实验的分子,RbK,Rb2分子引起了许多科学家的兴趣。而三原子Rb2K体系由异核两原子体系RbK以及同核双原子体系Rb2组成,研究三原子Rb2K体系对于研究双原子分子体系以及超冷分子有着重要的作用。在本文中,我们运用多参考组态相互作用(MRCI)的方法构建了一个新的Rb2K势能面,并在这个Rb2K新势能面的基础上研究了Rb2+K→KRb+Rb反应立体动力学性质。Rb2K势能面单点采用MRCI方法计算获得,为了消除势能面上一些没有意义的能量点,我们使用两态平均的自洽场相互作用的方法获得MRCI计算轨道,然后用MRCI方法进行计算。对K采用ECP10MDF基组和对Rb采用ECP28MDF基组计算了Rb2K体系59268个从头算能量点。经过分析后,消除一些无用能量点,选取了57000个能量点参与拟合。采用多体展式法和AP函数构建了Rb2K体系势能面解析表达式,表达式中的105个参数通过非线性最小二乘法进行拟合确定。势能面需要首先构建KRb和Rb2两体项。表达式采用Murrell-Sorbie (MS)势能函数对两体项进行拟合,然后把两体项的拟合结果代入三体项中进行三体项的拟合。三体项采用AP函数表示。表达式中的参数通过非线性最小二乘法进行拟合确定。对于两体项KRb,我们采用陈坤等人[Kun Chen,Chuan-Lu Yang,Spectrochimica Acta Part A:Molecular and Biomlecular Spectroscopy.2012.99:57-61]的结果。在我们构建的Rb2K体系新的势能面基础上,采用准经典轨线方法研究计算了反应Rb2+K→KRb+Rb的立体化学动力学性质。碰撞能从0.1kcal/mol到0.9kcal/mol,能量间隔为0.1kcal/mol。主要包含极化微分反应截面、矢量相关(k-k’两矢量相关、k-j’两矢量相关以及k-k’-j’三矢量相关)。计算结果表明,反应散射方向主要以前向散射为主,并且随着碰撞能的增加,前向散射程度逐渐增强。反应不仅存在取向效应而且还存在定向效应,并且随着碰撞能的增加取向效应和定向效应总体都表现出增强的趋势。这是因为高碰撞能更容易越过势能面上的势阱。
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