准经典轨线和含时波包方法研究三原子体系的动力学过程

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1、博士学位论文准经典轨线和含时波包方法研究三原子体系的动力学过程Quasi·-ClassicalTrajectoryandTime—·DependentWavePacketDynamicsforTriatomicReaction学科、专业：塑理丝堂学号：1007072指导教师：萱壶歪Ij婴塞员墨二塾攫完成日期：2013．5大连理工大学DalianUniversityofTechnology论文作者签名：指导教师签名：论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员

2、3：委员4：答辩日期：Author’SSignature：Supervior’Ssignature：Reviewers：ExaminingCommitteeChairperson：ExaminingCommitteeMembers：Dateoforaldefence：大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过

3、的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：】龟经堡缸毯孟垒盟睦丝丕返蠡垒亟：圣垒垒毡丝堂堑整作者签名：丛函日期：垄堡年jL月二生日大连理工大学博士学位论文摘要分子反应动力学一直以来是当代科学比较活跃的研究领域，用以理论研究的方法通常有经典力学法，准经典轨线方法和量子力学方法。本文首先利用准经典轨线方法研究了Ba+HF专BaF+H和O(1D)+HF专OH+F(2P)绝热反应的动力学性质，包括标量性质和矢量性质。

4、对于Ba+HF体系，势能面上的势垒是排斥型的，积分反应截面上没有阈值，随着碰撞能的增加先迅速增加后趋于平稳；反应物分子的振动激发能促进反应的发生，并使得产物的角分布由后向散射变为前向散射，减弱产物分子的转动定向程度，而对产物分子的转动取向几乎没有影响；由于该体系属于H．H．L的质量组合类型，因此，产物分子的转动强烈地取向于垂直反应物相对速度的方向；H被D和T取代后，产物分子的最高振动能级越来越小，低振动能级占的比例越来越大，产物的角分布后向散射程度有所增强，能减弱产物分子的转动角动量的极化程度。对于11

5、At势能面上的O(1D)+HF--}OH+F(2P)反应，我们计算了积分反应截面和产物的转动取向因子，研究了同位素取代和反应物分子的转动激发对反应立体动力学性质的影响，表明，由于势能面产物通道上非共线深势阱的存在，产物分子的转动极化程度很弱，同位素取代和反应物的转动激发对立体动力学性质的影响也比较小，几乎没有规律可循。后来，我们对准经典轨线方法计算程序做了改进，以OHF体系在基态三重电子态13A”势能面上的F+OH_HF+O反应为例，研究了F原子从不同角度进攻OH分子时，反应的几率和产物的极化情况，发现

6、由于势能面中过渡态能量和反应区势阱的深度是随0(OHF)角度变化的，入射角对反应几率和反应的立体动力学性质有很大影响，从新的角度揭示了反应的动力学性质，反映了更详细的势能面信息。其次，由于准经典轨线方法自身的缺陷，不能很好地处理量子效应，如零点能问题和量子隧穿等，我们在研究He+D2+在基态势能面上的反应时候，同时用了准经典轨线和含时波包两种计算方法。由于势能面中势阱的存在，He+D2+反应中的量子Feschbach共振现象很明显，准经典轨线方法不是很适合用来研究该体系的动力学性质。通过比较v=l和v-

7、-2时的反应截面的CS(centrifugalsudden)和CC(考虑Coriolis．Coupling)结果，发现Coriolis耦合作用对反应截面的大小和变化趋势也会造成较大影响，而且通过比较户0和户1时，不同总角动量量子数下的反应几率的CS和CC结果，发现Coriolis耦合作用的大小还与D：+的转动角动量有关。最后，我们对0(3P：。。)+D：(v=O，J=0)体系的积分反应截面做了绝热和非绝热的含时波包方法计算，研究了该体系中的系间窜跃过程，并与O(3P)+H，相应的结果进行准经典轨线和含时

8、波包方法研究三原子体系的动力学过程了比较。发现自旋一轨道耦合作用对O(3P)+D：和0(3P)+H：两个体系的反应截面的影响都很小，而两个体系的非绝热性的差别实际上更有限，但是两个体系中的非绝热效应均可以由具有前向散射的产物反映出来。关键词：准经典轨线法；含时波包；非绝热动力学；CorioliS耦合大连理工大学博士学位论文Quasi．-ClassicalTrajectoryandTime--DependentWavePacketDynami