本文關(guān)鍵詞：分子干涉效應(yīng)和振動效應(yīng)的電子動量譜學(xué)研究

  更多相關(guān)文章： 分子 干涉 應(yīng)和 振動 效應(yīng) 電子 動量 譜學(xué) 研究

【摘要】：電子動量譜學(xué)(Electron Momentum Spectroscopy:EMS)是目前唯一成熟的一種能夠直接探測特定原子分子軌道電子波函數(shù)信息的實(shí)驗(yàn)技術(shù),借助其獨(dú)特的優(yōu)勢,我們能夠從波函數(shù)的層次對分子干涉效應(yīng)和分子振動效應(yīng)進(jìn)行了觀測。本論文選取NF3分子和氧雜環(huán)丁烷分子為研究對象,分別對分子三中心量子干涉效應(yīng)和ring-puckering振動效應(yīng)進(jìn)了EMS研究。此外,設(shè)計(jì)了一種新型的極坐標(biāo)讀出式楔條型陽極,并將其與微通道板相結(jié)合,研制了一種極坐標(biāo)讀出的二維位置靈敏探測器。論文分為以下五章： 第一章概述了電子動量譜學(xué),對其物理圖像和理論基礎(chǔ)進(jìn)行了介紹,并對電子動量譜學(xué)的研究進(jìn)展進(jìn)行了簡單的回顧與總結(jié)。 第二章介紹了2π全角度(e,2e)電子動量譜儀和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法,以及電子動量譜學(xué)的理論計(jì)算方法。第三章中,我們設(shè)計(jì)了一種新型的極坐標(biāo)讀出式楔條型陽極,使用數(shù)值模擬方法對其進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化和性能仿真,并將其與微通道板相結(jié)合,成功研制了一種極坐標(biāo)讀出的二維位置靈敏探測器。通過電子與Ar氣非彈性散射實(shí)驗(yàn),對此探測器性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試,結(jié)果表明其具有較好的位置線性和合適的位置分辨率。 第四章,我們利用2π全角度(e,2e)電子動量譜儀測量了NF3分子外價(jià)軌道的束縛能譜和電子動量分布,并使用Hartree-Fock方法、密度泛函B3LYP方法以及SAC-CI方法結(jié)合6-311++G*基組和aug-cc-pVTZ基組進(jìn)行了量子化學(xué)理論計(jì)算,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析和解釋。對于分子軌道1a2和4e,我們觀測到明晰的三中心量子干涉條紋,并通過擬合獲得了NF3分子內(nèi)F原子之間的間距RF-F約為3.73a.u.,與前人的電子衍射實(shí)驗(yàn)結(jié)果(4.03a.u.)基本一致。 第五章,我們利用非對稱不共面電子動量譜儀首次得到了氧雜環(huán)丁烷的束縛能譜和價(jià)軌道電子動量分布,并將實(shí)驗(yàn)電子動量分布與B3LYP/aug-cc-pVTZ方法計(jì)算得到的理論結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明,最高占據(jù)軌道(Highest Occupied Molecular Orbital:HOMO)3b1的實(shí)驗(yàn)電子動量分布在低動量端出現(xiàn)了一個(gè)很大的“翹起”,在平面構(gòu)型(C2v)下的理論計(jì)算無法解釋這一現(xiàn)象,而考慮了ring-puckering振動效應(yīng)的計(jì)算結(jié)果能夠?qū)ζ溥M(jìn)行很好地描述。這表明對于氧雜環(huán)丁烷分子,ring-puckering效應(yīng)對HOMO軌道的電子動量分布有著明顯的影響。
【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O562.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 電子動量譜學(xué)概述11-34
• 1.1 引言11-13
• 1.2 電子動量譜學(xué)的基本原理13-19
• 1.2.1 物理圖像13-14
• 1.2.2 幾何條件14-16
• 1.2.3 理論基礎(chǔ)16-19
• 1.3 電子動量譜學(xué)的研究進(jìn)展19-24
• 1.3.1 譜儀的發(fā)展19-22
• 1.3.2 物理研究進(jìn)展22-24
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)24-25
• 參考文獻(xiàn)25-34
• 第二章 電子動量譜學(xué)的實(shí)驗(yàn)與理論計(jì)算方法34-56
• 2.1 譜儀簡介34-37
• 2.1.1 總體結(jié)構(gòu)34-36
• 2.1.2 數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)36-37
• 2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法37-46
• 2.2.1 能量和角度與位置關(guān)系的確定38-43
• 2.2.2 時(shí)間譜、束縛能譜和電子動量分布的獲得43-46
• 2.3 理論計(jì)算方法46-53
• 2.3.1 Hartree-Fock方法46-48
• 2.3.2 密度泛函理論48-52
• 2.3.3 基組52-53
• 參考文獻(xiàn)53-56
• 第三章 極坐標(biāo)讀出式雙楔條型陽極位置靈敏探測器的研制56-80
• 3.1 引言56-58
• 3.2 極坐標(biāo)讀出式楔條型陽極的設(shè)計(jì)58-63
• 3.2.1 設(shè)計(jì)思路58-61
• 3.2.2 解碼公式推導(dǎo)61-63
• 3.3 極坐標(biāo)讀出式楔條型陽極的投點(diǎn)法模擬63-70
• 3.3.1 參數(shù)的模擬優(yōu)化63-67
• 3.3.2 性能仿真67-70
• 3.4 極坐標(biāo)讀出式楔條型陽極探測器的制作70-74
• 3.4.1 WSA陽極的制作70-73
• 3.4.2 位置靈敏探測器的裝架73-74
• 3.5 極坐標(biāo)讀出式楔條型陽極探測器的實(shí)驗(yàn)測試74-78
• 3.5.1 測試方法74-75
• 3.5.2 測試結(jié)果及討論75-78
• 3.6 本章小結(jié)78
• 參考文獻(xiàn)78-80
• 第四章 NF_3分子外價(jià)殼層軌道的電子動量譜研究80-94
• 4.1 研究背景80-81
• 4.2 實(shí)驗(yàn)和理論方法81-84
• 4.4 結(jié)果與討論84-90
• 4.4.1 束縛能譜84-86
• 4.4.2 分子外價(jià)殼層的電子動量分布86-89
• 4.4.3 NF_3分子內(nèi)干涉效應(yīng)的觀測89-90
• 4.5 本章小結(jié)90
• 參考文獻(xiàn)90-94
• 第五章 ring-puckering效應(yīng)對氧雜環(huán)丁烷分子價(jià)軌道電子動量分布影響的研究94-115
• 5.1 研究背景94-95
• 5.2 實(shí)驗(yàn)方法95-99
• 5.3 理論計(jì)算方法99-101
• 5.4 結(jié)果與討論101-108
• 5.4.1 束縛能譜101-104
• 5.4.2 分子外價(jià)殼層的電子動量分布104-108
• 5.5 本章小結(jié)108
• 參考文獻(xiàn)108-115
• 總結(jié)和展望115-117
• 工作總結(jié)115-116
• 研究展望116-117
• 附錄Ⅰ 投點(diǎn)法模擬的具體程序117-126
• 附錄Ⅱ NF_3分子價(jià)殼層的SAC-CI general-R/6-311++G~*的計(jì)算結(jié)果126-131
• 附錄Ⅲ 由勢能函數(shù)計(jì)算得到振動波函數(shù)的具體程序131-155
• 致謝155-157
• 博士期間發(fā)表論文157

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 孫，

本文編號：812191