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SeN2自由基解析势能函数的耦合簇理论研究

曾晖 赵俊

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SeN2自由基解析势能函数的耦合簇理论研究

曾晖, 赵俊

Coupled-cluster single-double theory study on the analytic potential energy function of the SeN2 radicals

Zeng Hui, Zhao Jun
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  • 利用单双迭代耦合簇理论CCSD结合相关一致四重基组cc-pVQZ对SeN2基态的平衡结构和谐振频率进行了优化计算. 计算结果表明:基态SeN2自由基分子稳定态为C2v构型,基态电子组态为X1A1,平衡核间距RSe-N=0.1691 nm,RN-N=0.1970 nm,αN-Se-N=71.289°,离解能De=4.78 eV. 基态简正振动频率分别为:ν1=326.9288 cm-1,ν2=808.0161 cm-1以及ν3=948.3430 cm-1. 对SeN基态和N2 基态采用上述相同方法进行几何构型与谐振频率的计算并进行单点能扫描,使用Murrell-Sorbie函数进行最小二乘拟合得到其势能函数和光谱常数,通过和其他理论值以及实验值做比较,显示本文的计算工作达到了很高的精度. 应用多体项展式理论导出了基态SeN2的全空间解析势能函数,其势能函数等值势能图准确再现了SeN2分子的结构特征和能量变化.
    The coupled-cluster single-double (CCSD) theory in combination with the quadruple correlation-consistent basis set (cc-pVQZ) of Dunning and co-workers is employed to estimate the equilibrium geometry, dissociation energy and vibrational frequencies of the SeN2 radical. The computational results show that the ground state of SeN2 has C2v symmetry and its ground electronic state is X1A1. The equilibrium parameters of the structure are RSe-N=0.1691 nm, RN-N=0.1970 nm, αN-Se-N =71.289°, and the dissociation energy is De=4.78 eV. The vibrational frequencies are ν1=326.9288 cm-1, ν2=808.0161 cm-1, and ν3=948.3430 cm-1, respectively. The whole potential curves for the ground electronic states of SeN and N2 are further scanned using the above method, the potential energy functions and relevant spectroscopic constants are then obtained by least square fitting to the Murrell-Sorbie function. Compared with other theoretical results and the experimental values, our computational results are very accurate. Then the analytic potential energy function of SeN2 is derived by many-body expansion theory. The potential curves correctly describe the configurations and the dissociation energy for the SeN2 radical.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11304022,11347010)、湖北省教育厅科学研究项目(批准号:Q20131208,T201204)、长江大学优秀青年教师支持计划(批准号:cyq201321,cyq201322)和长江大学基础学科科学研究发展基金支持计划(批准号:2013cjp10)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11304022, 11347010), the Research Foundation of Education Bureau of Hubei Province of China (Grant Nos. Q20131208, T201204), the Foundation of Yangtze University for Outstanding Young Teachers, China (Grant Nos. cyq201321, cyq201322) and the Development Programme of Yangtze University for Scientific Research of Basic Disciplines, China (Grant No. 2013cjp10).
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-11
  • 修回日期:  2013-12-10
  • 刊出日期:  2014-03-05

SeN2自由基解析势能函数的耦合簇理论研究

  • 1. 长江大学物理科学与技术学院, 荆州 434023
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11304022,11347010)、湖北省教育厅科学研究项目(批准号:Q20131208,T201204)、长江大学优秀青年教师支持计划(批准号:cyq201321,cyq201322)和长江大学基础学科科学研究发展基金支持计划(批准号:2013cjp10)资助的课题.

摘要: 利用单双迭代耦合簇理论CCSD结合相关一致四重基组cc-pVQZ对SeN2基态的平衡结构和谐振频率进行了优化计算. 计算结果表明:基态SeN2自由基分子稳定态为C2v构型,基态电子组态为X1A1,平衡核间距RSe-N=0.1691 nm,RN-N=0.1970 nm,αN-Se-N=71.289°,离解能De=4.78 eV. 基态简正振动频率分别为:ν1=326.9288 cm-1,ν2=808.0161 cm-1以及ν3=948.3430 cm-1. 对SeN基态和N2 基态采用上述相同方法进行几何构型与谐振频率的计算并进行单点能扫描,使用Murrell-Sorbie函数进行最小二乘拟合得到其势能函数和光谱常数,通过和其他理论值以及实验值做比较,显示本文的计算工作达到了很高的精度. 应用多体项展式理论导出了基态SeN2的全空间解析势能函数,其势能函数等值势能图准确再现了SeN2分子的结构特征和能量变化.

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