K2Rb解析势能面及其动力学研究

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碱金属分子体系在超冷温度下的反应是当前分子相互作用研究的前沿热点,已经有部分实验工作报道。但是对于三原子碱金属分子体系的势能面仅有Li3,K3等较为简单的体系报道,对于较为复杂的异核体系还没有见到报道。因此构建K2Rb势能面,有利于我们对三原子碱金属分子体系进行动力学研究。而对于三原子碱金属分子体系的动力学研究有助于加深我们对于此类体系的理解,了解其微观反应机制。因此构建三原子碱金属分子体系势能函数对于这些体系的超冷温度下的反应研究具有重要的意义。本文我们运用多参考组态相互作用(MRCI)方法重新构建了一个新的K2Rb势能面,并在此势能面基础上研究了Rb+K2→KRb+K反应动力学性质。势能面能量单点计算采用MRCI方法。K和Rb分别使用了ECP10MDF基组和ECP28MDF。对K而言,有十个内层电子用赝势来描述,3s23p64s1价电子用收缩高斯基函数(11s11p5d3f)→[8s8p5d3f]。对Rb则表示28个电子用赝势来描述,剩余的电子应用收缩高斯基函数(13s10p5d3f)→[8s7p5d3f]。由于势能面上存在一些没有物理意义的能量点,为了消除这些点,采用两态平均的CASSCF方法获得MRCI计算轨道,然后再用MRCI方法进行从头计算,总共计算了57254个能量点。首先构建KRb和K2两体项。表达式采用Morse long-range potential (MLR)函数对两体项进行拟合,然后把两体项的拟合结果代入三体项中进行三体项的拟合。三体项采用AP函数表示。表达式中的参数通过非线性最小二乘法进行拟合确定。为了验证新构建势能面的准确性,在新构建的势能面的基础上我们采用准经典轨线方法研究了Rb+K2反应的部分动力学性质。计算了不同碰撞能的积分反应截面,碰撞能从4.0kcal/mol到12.0kcal/mol,能量间隔为0.5kcal/mol。在此基础上,为了能够更加全面的了解Rb+K2反应的微观反应机制,还研究了不同的碰撞能对Rb+K2反应立体动力学的影响。
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