【摘 要】
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本论文的工作是关于小分子电子-振动-自旋耦合态和分子内大幅度核振动能级的计算。这是近年来化学物理的研究热点。对于有振动和电子态相互作用的分子,波恩—奥本海默绝热近似不再成立,需要用透热模型来处理,Jahn-Teller效应和Renner-Teller效应是这样的典型例子。本文对几个典型的具有Jahn-Teller和Renner-Teller效应离子的能级进行了计算。另外,分子内的大幅度核振动,如:
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本论文的工作是关于小分子电子-振动-自旋耦合态和分子内大幅度核振动能级的计算。这是近年来化学物理的研究热点。对于有振动和电子态相互作用的分子,波恩—奥本海默绝热近似不再成立,需要用透热模型来处理,Jahn-Teller效应和Renner-Teller效应是这样的典型例子。本文对几个典型的具有Jahn-Teller和Renner-Teller效应离子的能级进行了计算。另外,分子内的大幅度核振动,如:内转动和伞形振动不能用平衡点附近的谐振子模型来处理,需要发展描述大幅度振动的方法。本文选取了具有内转动的CH3OH+和伞形转动的AsH3+作为研究对象。有关的计算结果与这些离子的高分辨光谱符合较好。（1）对于具有Jahn-Teller效应的CH3F+???2X E,用MRCI方法计算势能面,并用能量梯度和非绝热耦合向量拟合其势能面,编写并行程序,用变分法计算其振动能级。还通过坐标变换得到CD3F+???2X E的势能面,计算了其振动能级。结果表明:由于隧道效应导致CH3F+中的能级发生了分裂。对于有Renner-Teller效应的离子,HCCCl+,本文用CCSD（T）方法计算其势能面,并用内坐标进行拟合,用变分法计算其振动能级;结果表明:它的两个弯曲振动模式存在很强的电子-振动相互作用。（2）CH3OH+中有OH相对于CH3的相对转动或内转动模式,本文选用合适的内转动坐标和动能算符,用第一性原理计算内转动势能曲线,发现CH3OH+内转动能量鞍点和能量最低的构象正好和中性分子相反,势垒高度位约为中性分子的二分之一。利用一维内转动模型,本文计算了CH3OH+/CH3OD+/CD3OD+的内转动能级。（3）AsH3+和PH3+有大振幅的伞形振动。本文选取了合适的二维伞形振动坐标,用第一性原理计算了他们的势能面,用变分法计算了伞形振动能级。结果表明:它们均有伞形振动模式导致的能级分裂,计算得到的能级和实验结果符合较好。
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