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1、NH,NH2,NH3分子在外电场作用下的特性研究贵州师范大学2011年“挑战杯”学生课外学术科技作品竞赛参赛作品作者：吴珍礼、杨景中、吴小霞学院：物理与电子科学学院指导教师：宋晓书下的分子特性研究2011年5月NH、NH2、NH3在外电场作用下的分子特性研究吴珍礼，杨景中，吴小霞（贵州师范大学物理与电子科学学院2009级电子信息科学与技术专业，贵州贵阳550001）摘要：在不同理论水平上优化得到NH、NH2、NH3分子的基态稳定构型。通过与实验值相比较，选取密度泛函B3P86方法和6—311++g(d，P)基组对NH、NH2在不同外电场（-0.03，-0.0
2、2，-0.01,0,0.01,0.02，0.03a.u．)下分子基态的稳定电子结构进行计算和NH3在不同外电场(-0.01，0,0.01,0.02，0.03a.u．)下分子基态的稳定电子结构计算。研究了外电场对NH、NH2、NH3分子基态能量、键长、振动频率、电荷分布、最高占据轨道能量(HOMO)、最低空轨道能量(LUMO)、能隙和费米能级分布等的影响。计算结果表明，分子结构与电场呈现强烈的依赖关系，NH分子随着正向（N—H）电场和NH2、NH3分子随着对称轴方向上电场的逐渐增大，NH、NH2分子键长逐渐减小，NH3分子键长逐渐增大；振动频率、最高占据轨道能
3、量(HOMO)、最低空轨道能量(LUMO)、能隙和费米能级变化很小，原子电荷升高，总能量降低。关键词：NH、NH2、NH3分子；外电场；分子特性StudyonthemolecularpropertiesofNH、NH2、NH3intheexternalelectricfieldWuZhenLi，YangJingZhong，WuXiaoXia(GuizhouNormalUniversitySchoolofPhysicsandElectronicSciencelevel2009electronicinformationscienceandtechnology,G
4、uizhouGuiyang550001)Abstract：TheequilibriumstructureofthegroundstateofNH、NH2、NH3moleculearecomputedatvarioustheoreticallevel.Comparedwiththeexperimentalvalues,theDFT～B3P86methodand6-311++g(d,p)basissetareusedtooptimizethegeometricstructureofthegroundstateofNH、NH2moleculeinelectricf
5、ieldsrangingfrom-0．03to0．03a.uandNH3moleculeinelectricfieldsrangingfrom-0．01to0．03a.u.Theeffectsofelectricfieldsonthesystemenergy，bonddistance,frequence,chargedistribution,HOMO,LUMO,energygapandFermienergylevelforthegroundstatesofNH、NH2、NH3moleculearestudied.Theresultsshowthatthemo
6、leculargeometryisstronglydependentonthefieldstrength.TheNH、NH2molecularbonddistancegraduallydecrease,NH3molecularbonddistancegraduallyincrease;frequence,HOMO,LUMO,energygapandFermienergylevelchangedlittle,andthetotalatomicchargesgraduallyincrease,andtheenergydecreaseastheincreaseof
7、theexternalelectric1fieldalongtheNHmolecularaxisN—HandtheNH2、NH3molecularaxisofsymmetrydirection.Keywords:NH、NH2、NH3molecule；externalelectricfield；molecularproperties一、引言随着现代工业和科学技术的发展，NH、NH2、NH3在包括大气化学和燃烧化学，可见光区光谱的实验和理论研究，及制冷系统在中小型冷库的应用情况等方面的研究都有着很卓越的贡献。NH2是多原子非对称陀螺自由基，广泛存在于上层大气、星
8、际空间、放电和燃烧过程中，NH2基团与CH的反应在大
