惰性元素三聚体结构超球计算

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1、广西大学硕士学位论文惰性元素三聚体结构的超球计算姓名：肖丽娥申请学位级别：硕士专业：理论物理指导教师：何小荣;史庭云20100501惰性元素三聚体结构的超球计算摘要重惰性原子形成的两聚体具有较为密集的振转能级结构，导致相应的三体存在不同子系统间复杂的振转能级耦合，因而其严格的量子计算是一极富挑战性的课题。本文在优化我们最近发展的耦合道超球方法的基础上，计算了由重惰性原子Ne、Ar、Kr、Xe构成的范德瓦尔斯三聚体Ne2．Kr、Ne2一Xe、Ar3和Ar2一Kr的基态性质。主要内容如下：利用B样条函数的高可塑性

2、和高局域性，得到针对各个体系的B样条基矢分布的优化方案，有效克服了超球方法在大超径下收敛慢的痼疾，得到各体系的高精度超球势曲线和道函数；采用离散变量法(‘Slow’、倍riableDiscretization”(SVD))把超径耦合微分方程转化为代数本征值问题，实现了具有强烈道间耦合的三体问题的精确求解，结构参数结果收敛到4到5位有效数字。对于轻．重原子形成的Ne2一Kr和Ne2．Xe三聚体，我们在基矢数目较小的情况下得到了优于其他理论方法的结果，给出了全部非转振动能谱，实现了高精度高效率的计算。我们得到的结

3、构参数及相应的同位素位移与实验结果符合得很好。对Ar2．Kr体系，我们详细分析了特定超径R处的道函数性质和几何构形，首次实现了超球坐标框架下重惰性原子三聚体Ar2．Kr体系的精确计算，分析了不同模型势对计算结果的影响。此外，本文对超弱束缚三体系统4He2．7Li进行了初步计算。由于体系束缚能极小，波函数空间分布宽，SVD方法失效。我们建立了对这类体系新的B样条基矢分布方案，实现了超径大于1500a．u．时绝热哈密顿的高精度求解。在超球绝热(AD)和超球玻恩．奥本海默(BO)近似下确定了该三体系统基态能量的上限

4、和下限，对体系可能存在的激发束缚态和广西大掌硕士学位论文惰性元素三聚体结构的超球计算Efimov物理进行了初步探索。关键词：惰性元素三聚体超球方法B样条基组模型势离散变量法基态结构振动能谱EJ5imov物理广西大学硕士掌位论文惰性元素三聚体结构的超球计算HYPERSPHERICALCALCULATIONSOFSTRUCTURESFORRAREGASTRIMERSABSTRACTTherearecomplicatedcouplingsofVibrationalandrotationalenergyspectra

5、forsubsystemsintheheaⅣyraregaustrimers，beeausethe出mershaⅣemoreintensivevibrationalandrotationalenergyspectra．Sotheaccuratequamumcalculationisach“lengingjobfortheoreticalscientists．Inthepresentwork，weperforIIledcalculationsofgroundstatepropertiesofvaLIlderⅥ厂

6、a出strimerNe2-Kr，Ne2一Xe，Ar3andAr2一Krwithournewly-devel叩edHyperspheric出approach．Themajorcontent8缸easfollowing：Usingthene虹blepropertiesofB—splines，schemesforoptimizingbalsissetsauecordingtodi髓rentsystemha№beensuggestedtoovercometheproblemofslowcoIlvergeneefbrh

7、ypersphercialmethodat1argehyper_radiusR．Andthehighaccuratehyperspheric出potentialandchallnelfunctionsforeauchtrimerwereobtained；W

8、eturnedthechannel—couplinghyperradiusdiHlerenti出equationsintoalgebraiceigeIⅣalueproblemsbyusingtheSlowV．ariableDiscretization(SV

9、D)method．Thech“lengingthre争bodyproblemwithcomplexchannel一couplingwass01vedemcientlyandaccurately’andthestructuralparameterswerecoIl、rergedto4or5signi矗cantdigits．Inthiswork，theNe2一KrandNe2一Xetrimersofli