I-IIB族二卤化物低电子态电子结构及光谱常数的耦合簇近似方法研究
批准号:
22103061
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
曹战利
依托单位:
学科分类:
化学理论与方法
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
曹战利
中文摘要
考虑旋轨耦合效应后,因电子结构的复杂性和显著的相对论,重元素及超重元素分子体系的计算倍受关注。本项目计划利用含旋轨耦合的耦合簇方法和运动方程耦合簇方法对I-IIB族二卤化物低电子态电子结构及光谱常数进行计算,其核心思想是通过高精度处理旋轨耦合效应,优化重元素及超重元素体系基态及低激发态的平衡构型并计算分裂能、电离能和解离能。研究内容主要包括旋轨耦合效应在闭壳层体系和开壳层体系低电子态计算中的处理方法;近似含旋轨耦合运动方程耦合簇方法以提高电离能的计算效率。本项目是I-IIB族二卤化物理论计算的进一步深化和含旋轨耦合运动方程耦合簇方法的进一步发展,能够提供旋轨耦合效应处理的新思路,推动发展重元素及超重元素体系高效计算的新方法,所得计算结果有助于重元素及超重元素分子体系在医药、催化剂、材料科学等领域的应用。
英文摘要
The calculation of heavy and superheavy element molecules attracts more attention due to the complexity of electronic structure and remarkable relativistic effects after considering spin-orbit coupling (SOC). This project mainly focuses on the electronic structure and spectroscopic constants calculation of low-lying states in group I-IIB dihalides using coupled-cluster method and equation-of-motion coupled-cluster method with SOC. The core idea is that equilibrium geometry, splitting energy, ionization energy and dissociation energy of the ground states and low-lying excited states in heavy and superheavy element molecules will be calculated through the accurate treatment of SOC. One of the main contents is how to deal with SOC when the properties of low-lying states in closed-shell and open-shell molecules are calculated, respectively; the other is that approximating the equation-of-motion coupled-cluster method with SOC to improve the calculation efficiency of ionization energy. This project is the further calculation of group I-IIB dihalides and the development of equation-of-motion coupled-cluster method with SOC. It can provide a new way to deal with SOC calculation and promote the development of new method for efficient calculation of heavy and superheavy element molecules. Furthermore, the results are helpful for the application of heavy and superheavy element molecules in the field of medicine, catalysis, and material science.
基于耦合簇理论的方法开发和理论计算中,考虑旋轨耦合效应的耦合簇方法通常只能用于闭壳层体系的研究,对于开壳层体系一般采用运动方程耦合簇理论。为了在不明显牺牲计算精度的同时降低运动方程耦合簇方法计算电离能和亲和能的计算量,本项目基于含旋轨耦合的运动方程耦合簇计算程序进一步开发了相关近似计算方法。近似方法一在双激发振幅中只保留了对旋轨耦合效应的最大贡献项而忽略了其它项的贡献,在项目中命名为EOM-CC(a);近似方法二中单激发振幅保持不变,双激发振幅采用标量计算的结果,在项目中命名为EOM-CC(b)。为了考察近似计算方法的计算精度和计算效率,本项目一方面开展了卤族双原子分子体系电子结构及光谱常数的研究,另一方面对I-IIB族二卤化物旋轨耦合效应的贡献及低电子态结构展开计算研究。另外,为了进一步考察三重激发振幅对含旋轨耦合效应运动方程耦合簇方法的影响,本项目在卤族元素分子体系的计算中考虑了三重激发振幅的贡献,进一步拓展了运动方程耦合簇方法在开壳层体系电子结构计算中应用。
p区重元素体系低电子态的高精度计算方法研究
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批准号:11947127
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:5万元
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批准年份:2019
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负责人:曹战利
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依托单位:
国内基金
海外基金