薄壁量子化方法进展

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作者 王永龙 杜龙 《物理学进展》 北大核心 2024年第1期9-18,共10页

微纳加工技术的快速发展实现了具有非平庸几何结构的低维材料与结构的制备,使得受几何性质影响的有效动力学问题受到关注。作为研究低维弯曲系统中量子力学的有效方法,薄壁量子化方法,它给出的几何势和几何动量也得到实验的证实。本文... 微纳加工技术的快速发展实现了具有非平庸几何结构的低维材料与结构的制备,使得受几何性质影响的有效动力学问题受到关注。作为研究低维弯曲系统中量子力学的有效方法,薄壁量子化方法,它给出的几何势和几何动量也得到实验的证实。本文将回顾薄壁量子化方法,简述其基本计算框架,明确给出几何量子效应是来自于微分同胚变换和局域标架间的旋转变换。这对于理解引力规范场,演生规范场很有帮助,对理解人工规范场所隐含的几何结构也很有帮助。在特定的量子体系中,几何量子效应可表现为共振隧穿、量子阻塞、量子霍尔效应、量子霍尔黏性、量子自旋霍尔效应和单极磁场等,这些结果从不同角度展示了几何与新奇的物理现象之间的联系。 展开更多

关键词 几何势 几何动量 几何规范势 薄壁量子化方法 量子霍尔效应

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用二次量子化方法处理费米子对能级

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作者 徐斌涛 《上海海运学院学报》 1998年第1期98-102,共5页

应用二次量子化方法，较为简捷地得出费米子对的能级公式，并计算了超导电子对的能量。

关键词 费米子对 能级 二次量子化方法 超导电子对

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一类模拟生物复眼几何结构的数据处理方法——方向量子化表示的理论 被引量：2

3

作者 张讲社 徐宗本 阮奕文 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期609-614,共6页

基于对生物复眼几何结构的模拟 ,提出一类新颖而有效的数据处理方法——方向量子化方法 .该方法适宜于处理由高维数据所表示的凸体的几何外形 ,具有简洁有效、适用广泛、半动态维护简便和易于在各种并行计算模型上实现等优点 .理论分析... 基于对生物复眼几何结构的模拟 ,提出一类新颖而有效的数据处理方法——方向量子化方法 .该方法适宜于处理由高维数据所表示的凸体的几何外形 ,具有简洁有效、适用广泛、半动态维护简便和易于在各种并行计算模型上实现等优点 .理论分析和数值模拟表明 :这一方法理论基础坚实 ,计算稳定可靠 。 展开更多

关键词 复眼 几何结构 数据处理方法 方向量子化方法

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量子化学计算方法在煤反应性研究中的应用 被引量：17

4

作者 王宝俊 张玉贵 +1 位作者 秦育红 谢克昌 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期1-7,共7页

介绍了在煤反应性研究中常用的量子化学计算方法和计算原理 ,总结了量子化学计算方法在煤的两类重要的反应性研究中的应用 .这两类反应性是煤裂解过程中化学键和热力学量的变化以及反应动力学 ,煤在二氧化碳和甲烷作用下表面结构的变化... 介绍了在煤反应性研究中常用的量子化学计算方法和计算原理 ,总结了量子化学计算方法在煤的两类重要的反应性研究中的应用 .这两类反应性是煤裂解过程中化学键和热力学量的变化以及反应动力学 ,煤在二氧化碳和甲烷作用下表面结构的变化机理和变化动力学 .通过对现有相关工作的研究探讨了量子化学计算在煤反应性研究中的特点和作用 ,发现为量子化学计算合理地建立和选择一个能够反映出被研究过程特点的初始模型 ,是量子化学计算方法在煤反应性研究中的需要解决的最关键问题 . 展开更多

关键词 量子化学计算方法 煤 反应性 研究 应用 热解 气化

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应用量子化学方法研究茶多酚类抗氧化剂的构效关系 被引量：8

5

作者 苏怡 周鲁 +1 位作者 左之利 赵蔡斌 《天然产物研究与开发》 CAS CSCD 2001年第6期19-21,共3页

采用分子力学和量子化学从头计算方法 ,研究了不同结构茶多酚 (Greenteapolyphenol,GTP)抗氧化活性的构效关系。计算结果表明 ,茶多酚类的抗氧化活性与其释放活泼氢生成苯氧自由基的能力有关 ,活性大小与O H间的Mulliken集居数、前线轨... 采用分子力学和量子化学从头计算方法 ,研究了不同结构茶多酚 (Greenteapolyphenol,GTP)抗氧化活性的构效关系。计算结果表明 ,茶多酚类的抗氧化活性与其释放活泼氢生成苯氧自由基的能力有关 ,活性大小与O H间的Mulliken集居数、前线轨道能量、反应终态能量下降量及苯氧自由基稳定性有关。 展开更多

关键词 从头计算 茶多酚 抗氧化剂 自由基 量子化学方法 构效关系

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显色剂性能的量子化学方法(PPP法)研究 被引量：1

6

作者 李梦龙 章开诚 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS 1987年第3期260-264,共5页

编制了适于有机显色剂电子结构与光谱性能研究的PPP法计算程序。用此程序计算了吡啶偶氮显色剂系列,并对部分显色剂进行实验,结果发现计算与实验的长波吸收波长有较好的一致性。

关键词 量子化学方法 有机显色剂 吡啶偶氮 吸收波长 计算程序 程序计算 一致性

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量子化学方法在缓蚀剂性能评价和机理研究中的应用 被引量：1

7

作者 张龄丹 龚敏 +2 位作者 郑兴文 刘川 杨俊 《腐蚀与防护》 北大核心 2017年第11期829-833,839,共6页

近年来,量子化学方法在缓蚀剂分子结构和缓蚀机理研究中得到了广泛应用。简要介绍了密度泛函理论、从头算法和半经验算法这三种基本量子化学计算方法,概述了量子化学方法在有机缓蚀剂研究中的应用现状,并对其在该领域的发展前景进行了... 近年来,量子化学方法在缓蚀剂分子结构和缓蚀机理研究中得到了广泛应用。简要介绍了密度泛函理论、从头算法和半经验算法这三种基本量子化学计算方法,概述了量子化学方法在有机缓蚀剂研究中的应用现状,并对其在该领域的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 量子化学方法 缓蚀剂 量化参数 缓蚀机理

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介观电路系统的量子化及其量子涨落分析 被引量：1

8

作者 康金平 蔡绍洪 张玉强 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第1期86-92,共7页

基于介观电路具有量子效应的特点,从介观电路系统的量子化方法和量子涨落的影响因素两方面进行了分析,指出现有理论和方法的成功与不足,以期为对该体系的深入研究提供参考。

关键词 介观电路 量子化方法 量子涨落 影响因素 分析

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甲醇缩合生成二甲醚的质谱和量子化学研究 被引量：2

9

作者 梁宇 毛燕梅 +1 位作者 钟凯 梁泽斌 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期465-469,共5页

利用质谱分析结果结合量子化学 ab initio方法 ,研究甲醇缩合脱水的反应过程 .研究表明 ,在气相中 ,甲醇分子主要以二聚体和多聚体的形式存在 ,据此提出甲醇脱水反应的原始反应物是甲醇二聚体 ,而不是单个甲醇分子 .研究了气相甲醇二聚... 利用质谱分析结果结合量子化学 ab initio方法 ,研究甲醇缩合脱水的反应过程 .研究表明 ,在气相中 ,甲醇分子主要以二聚体和多聚体的形式存在 ,据此提出甲醇脱水反应的原始反应物是甲醇二聚体 ,而不是单个甲醇分子 .研究了气相甲醇二聚体、过渡态的能量和结构、甲醇脱水生成二甲醚反应的可能反应途径和反应势垒 ,对甲醇缩合脱水生成二甲醚的反应性及其影响因素作了讨论 . 展开更多

关键词 甲醇 缩合 脱水 质谱 量子化学方法 二甲醚 过渡态 反应性 反应机理

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高能量密度材料分子设计——基于量子化学计算爆速和爆压 被引量：4

10

作者 许晓娟 邱玲 肖鹤鸣 《含能材料》 EI CAS CSCD 2004年第A02期505-508,共4页

基于量子化学方法全优化分子几何构型，求得分子平均摩尔体积(V^-)和化合物的理论密度(ρ)以及生成热(△Hf)，进而可按Kamlet方程估算炸药的爆速(D)和爆压(p)。以氮杂环和有机笼状化合物为例，证实了该理论方法的可靠性。发现随环增大... 基于量子化学方法全优化分子几何构型，求得分子平均摩尔体积(V^-)和化合物的理论密度(ρ)以及生成热(△Hf)，进而可按Kamlet方程估算炸药的爆速(D)和爆压(p)。以氮杂环和有机笼状化合物为例，证实了该理论方法的可靠性。发现随环增大和羰基的引入，氮杂环类的ρ、D和p值增加。对于系列多硝基金刚烷，含相等硝基数(n)的同分异构体的ρ、D和P值相差不大；随硝基数n的增加，其ρ、D和p明显增大；当n≥7时，可能成为高能量密度化合物。 展开更多

关键词 硝基 爆速 高能量密度材料 氮杂环 爆压 分子设计 分子几何构型 量子化学计算 基数 量子化学方法

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锂离子电池正极材料Li_xMn_2O_4电子结构的量子化学DV-X_α研究 被引量：6

11

作者 李荣 陈昌国 +1 位作者 梁国明 余丹梅 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期865-870,共6页

采用原子基表示的第一原理赝势DV Xα方法,计算了锂离子电池正极材料LixMn2O4(x=0,1,2)各种模型的电子结构。结果表明:电极材料LixMn2O4具有较好的电子导电性,锂离子嵌入正极材料后发生Jahn Teller效应引起材料结构改变;锂离子的净电荷... 采用原子基表示的第一原理赝势DV Xα方法,计算了锂离子电池正极材料LixMn2O4(x=0,1,2)各种模型的电子结构。结果表明:电极材料LixMn2O4具有较好的电子导电性,锂离子嵌入正极材料后发生Jahn Teller效应引起材料结构改变;锂离子的净电荷变为+0.7(x=1)、+0.9或+0.5(x=2),说明锂离子过度嵌入LixMn2O4中,导致部分锂离子和氧离子的相互作用增强,锂离子脱出较为困难,从而容量降低。最高占有轨道(HOMO)到最低空轨道(LUMO)的跃迁能很小,电子较易进行嵌入和脱出。 展开更多

关键词 锂离子电池 LiχMn2O4 量子化学DV-Xα方法

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嘌呤受羟基自由基损伤机制的量子化学研究 被引量：15

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作者 张桂玲 戴柏青 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 2000年第1期120-123,共4页

用量子化学从头算方法 ,在 3— 2 1 G基组水平上对腺嘌呤 ( A)和鸟嘌呤 ( G)受羟基自由基(·OH)进攻形成的各种可能产物自由基进行了几何全优化 ,然后在优化构型下 ,用 UHF/6— 31 G基组做单点计算 .根据计算结果 ,由能量、自旋密... 用量子化学从头算方法 ,在 3— 2 1 G基组水平上对腺嘌呤 ( A)和鸟嘌呤 ( G)受羟基自由基(·OH)进攻形成的各种可能产物自由基进行了几何全优化 ,然后在优化构型下 ,用 UHF/6— 31 G基组做单点计算 .根据计算结果 ,由能量、自旋密度和键长分析了羟基自由基造成 DNA的损伤及其修复机制 .结果表明羟基自由基易进攻腺嘌呤的 C— 4、C— 5位 ,形成的产物自由基 A4OH·比A5OH·易与 N— 1 0位 H脱水 ,且脱水后的产物自由基进行异构化 ,这样可通过加入氧化剂带走未成对电子从而使嘌呤体系得到修复 .鸟嘌呤也易形成 G4OH·和 G5OH· ,但 G5OH·比 G4OH·更易脱水 .另外 ,羟基自由基进攻腺嘌呤和鸟嘌呤的 C— 8位在能量上最为有利 .A8OH·与G8OH·会发生开环反应 ,一旦开环 。 展开更多

关键词 嘌呤 羟基自由基 DNA损伤 量子化学从头算方法

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5-[2′-氟-4′-溴-苯甲亚胺]-8-羟基喹啉铝的量子化学研究 被引量：2

13

作者 陈兆星 李勤瑜 +1 位作者 许旋 曾和平 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期338-341,共4页

应用密度泛函PBE0方法优化5-[2′-氟-4′-溴-苯甲亚胺]-8-羟基喹啉铝(AlA3)及5-[2′-氟-4′-溴-苯甲亚胺]-8-羟基喹啉(HA)的几何构型,用TDDFT法计算其电子光谱,对电荷转移及金属原子与配体的结合能进行了讨论.计算结果表明:(1)AlA3配合... 应用密度泛函PBE0方法优化5-[2′-氟-4′-溴-苯甲亚胺]-8-羟基喹啉铝(AlA3)及5-[2′-氟-4′-溴-苯甲亚胺]-8-羟基喹啉(HA)的几何构型,用TDDFT法计算其电子光谱,对电荷转移及金属原子与配体的结合能进行了讨论.计算结果表明:(1)AlA3配合物较稳定,但结合能略低于8-羟基喹啉铝(AlQ3).与AlQ3相比,AlA3的轨道作用较强,静电作用较弱,两者之和相近,但AlA3排斥能较大.(2)计算AlA3的两个电子吸收峰与实验结果相符.AlA3中的电荷由羟基喹啉基团通过Al原子在不同配体间转移呈现出最大吸收峰,属于AlQ3类衍生物的特征吸收峰.因为体系的共轭程度增大使LUMO轨道能降低,电子跃迁需要的能量减少,故吸收峰比AlQ3红移;(3)290 nm吸收峰是电荷由C N基团向羟基喹啉基团转移产生的.在喹啉环接上5-[2′-氟-4′-溴-苯甲亚胺]基团可望制备出波长更长的发光材料,且增加了一个较强的吸收峰. 展开更多

关键词 5-[2'-氟4’-溴-苯甲亚胺]-8-羟基喹啉铝 量子化学方法 电子光谱 结合能

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双乙酰丙酮和1,10-菲咯啉的双核钯(Ⅱ)配合物的量子化学研究

14

作者 梅光泉 郭军 +2 位作者 罗琼 周建良 黄可龙 《华中师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期259-262,277,共5页

采用B3LYP及密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)方法,在LANL2DZ和6-31G*基组水平上,对配合物[(phen)Pd(H_(-2)diacac)Pd(phen)](PF_6)_2和二种配体的结构进行了优化。并将采用不同方法和基组的优化结果与X射线衍射实验数据对... 采用B3LYP及密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)方法,在LANL2DZ和6-31G*基组水平上,对配合物[(phen)Pd(H_(-2)diacac)Pd(phen)](PF_6)_2和二种配体的结构进行了优化。并将采用不同方法和基组的优化结果与X射线衍射实验数据对照。结果表明,桥联配体与Pd(Ⅱ)的作用较螯合配体更强,电荷由桥联配体向Pd迁移的电荷比螯合配体的多。同时证实了用量子化学方法优化含重金属原子的较大配合物体系的结构是方便可行的。而且DFT方法在此类计算中有更高的准确度,为日后进一步深入开展含有过渡金属原子的双金属配合物的理论研究提供了可靠的计算依据。 展开更多

关键词 桥联二乙酰丙酮 双核钯配合物 量子化学方法

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星际分子CH_3CO^+与其等电子体系BH_3CO的量子化学研究

15

作者 于建国 刘若庄 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS 1986年第3期61-65,共5页

本文使用一些较为精确的量子化学方法(SCF ab initio、能量梯度法优化几何构型、CID和Morokuma的能量分解方案)研究了星际分子CH_3CO^+和它的等电子体系BH_3CO。通过比较BH_3CO和CH_3CO^+的几何构型和电子结构,可得CH_3CO^+为一个EDA络... 本文使用一些较为精确的量子化学方法(SCF ab initio、能量梯度法优化几何构型、CID和Morokuma的能量分解方案)研究了星际分子CH_3CO^+和它的等电子体系BH_3CO。通过比较BH_3CO和CH_3CO^+的几何构型和电子结构,可得CH_3CO^+为一个EDA络合物的结论,还发现CH_3^+同CO的相互作用比BH_3与CO的相互作用要强得多,并从前线轨道的观点分析了这些相互作用的本质。 展开更多

关键词 星际分子 BH3CO CH3CO 等电子体 量子化学研究 几何构型 前线轨道 电子结构 速率常数 量子化学方法

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量子生物化学的现状及展望

16

作者 刘若庄 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS 1978年第3期59-76,共18页

引言生物体内进行的过程是复杂的,且专一性很强。随着生物化学的发展(特别是分子生物学的发展),对于生化的基本过程:蛋白质的生物合成,核酸的复制、酶催化反应的规律等,已经积累了大量的知识。另一方面,理论化学和理论物理学的发展(例... 引言生物体内进行的过程是复杂的,且专一性很强。随着生物化学的发展(特别是分子生物学的发展),对于生化的基本过程:蛋白质的生物合成,核酸的复制、酶催化反应的规律等,已经积累了大量的知识。另一方面,理论化学和理论物理学的发展(例如量子化学计算方法的发展),也使得人们有可能利用这些方法及工具来探索、阐明生化过程的本质。正如恩格斯所说的,“ 展开更多

关键词 酶催化反应 分子轨道法 量子化学计算 量子化学方法 碱基对 生物合成 自洽场 运动形式 分子模型 分子静电势

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Fapy-G对碱基氢键复合物影响的理论研究 被引量：4

17

作者 刘翠 张千慧 +2 位作者 宫利东 卢丽男 杨忠志 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2645-2653,共9页

应用量子化学方法对2，6-二氨基4-羟基-5．甲酰胺嘧啶（Fapy-G）与正常碱基作用形成的20种氧化碱基对的多种性质进行了理论分析，碱基G的c8位被氧化后N7和N9位分别增加一个H原子，使其由氢键受体变成氢键供体，N7，N9及06原子所带的电... 应用量子化学方法对2，6-二氨基4-羟基-5．甲酰胺嘧啶（Fapy-G）与正常碱基作用形成的20种氧化碱基对的多种性质进行了理论分析，碱基G的c8位被氧化后N7和N9位分别增加一个H原子，使其由氢键受体变成氢键供体，N7，N9及06原子所带的电荷变负，同时06作为氢键受体的能力增强．与碱基单体相比，碱基对中形成氢键的受体原子所带的电荷平均减小0．05e；供体H原子所带的电荷平均增大0．02e．Fapy—G分子中六元环上受体N原子参与形成氢键时，环的呼吸振动模式和N与对位C的振动模式的振动频率蓝移；与氢键相关的振动频率红移．所有氧化碱基对中，NH…N比NH…O氢键作用更强，且在NH…N氢键中，在六元环上的供体N原子形成的氢键比在氨基或开环上的供体N原子形成的氢键强．Fapy—G与碱基A作用结合能区域顺序为1〉2〉4〉3，与碱基T（R）作用区域顺序为3=4〉1〉2；水溶液使Fapy—G与碱基C作用的结合能减弱程度最大，结合能达到41．84—58．58kJ／mol，且使碱基对结合能力次序发生改变． 展开更多

关键词 量子化学方法 氧化碱基对 氢键 电荷分布 结合能

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水杨醛缩苯胺类席夫碱构象异构体的稳定性及其非线性光学性质的理论研究 被引量：9

18

作者 蔺彬彬 仇永清 +2 位作者 苏忠民 孙世玲 封继康 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期1551-1554,共4页

运用量子化学有限场 FF/PM3方法 ,对水杨醛缩苯胺类席夫碱几种异构体稳定构象的能量、结构、非线性光学系数进行了分析 ,探讨氢键及氢迁移过程对体系稳定性和非线性光学性质的影响 .结果表明 :水杨醛缩苯胺类席夫碱分子具有较好的二阶... 运用量子化学有限场 FF/PM3方法 ,对水杨醛缩苯胺类席夫碱几种异构体稳定构象的能量、结构、非线性光学系数进行了分析 ,探讨氢键及氢迁移过程对体系稳定性和非线性光学性质的影响 .结果表明 :水杨醛缩苯胺类席夫碱分子具有较好的二阶非线性光学性质 。 展开更多

关键词 量子化学计算方法 水杨醛缩苯胺类席夫碱 二阶非线性光学 构象异构体 稳定性 结构

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高浓度NaBF_4/DMF溶液中的离子溶剂化和离子缔合 被引量：5

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作者 轩小朋 汤俊明 +1 位作者 王键吉 汪汉卿 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期548-552,共5页

利用振动光谱技术和量子化学方法研究了NaBF4/DMF溶液中的离子缔合和离子溶剂化现象。DMF分子的谱带变化表明,Na+ 与DMF分子的相互作用是通过DMF分子羰基上的氧原子进行的。Na+ 的溶剂化层内含有4个DMF分子,呈近似的四面体结构。而BF-4... 利用振动光谱技术和量子化学方法研究了NaBF4/DMF溶液中的离子缔合和离子溶剂化现象。DMF分子的谱带变化表明,Na+ 与DMF分子的相互作用是通过DMF分子羰基上的氧原子进行的。Na+ 的溶剂化层内含有4个DMF分子,呈近似的四面体结构。而BF-4谱带的变化表明,溶液中存在着离子缔合,有直接接触离子对生成。直接接触离子对的含量随溶液浓度增加而增大。 展开更多

关键词 离子溶剂化 离子缔合 DMF 溶液 接触离子对 量子化学方法 NA^+ 四面体结构 光谱技术 相互作用 浓度增加 分子 氧原子 谱带 羰基 近似

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硝仿肼离子对相互作用的密度泛函理论研究 被引量：4

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作者 居学海 肖继军 肖鹤鸣 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期1067-1071,共5页

用密度泛函理论 (DFT)方法 ,在 B3LYP/6 -31 + G* * 水平下 ,求得硝仿肼离子对体系势能面上 2种全优化构型 .经基组叠加误差 (BSSE)和零点能校正 ,求得离子对最大相互作用能为 -4 2 0 .0 3k J/mol,肼和硝仿离子化所需能量可由该值得到... 用密度泛函理论 (DFT)方法 ,在 B3LYP/6 -31 + G* * 水平下 ,求得硝仿肼离子对体系势能面上 2种全优化构型 .经基组叠加误差 (BSSE)和零点能校正 ,求得离子对最大相互作用能为 -4 2 0 .0 3k J/mol,肼和硝仿离子化所需能量可由该值得到完全补偿 .离子对间键的主要贡献为库仑作用 ,但键鞍点上的电子密度值表明共价作用也有显著的贡献 .基于统计热力学求得相关体系的热力学性质 ,2 98.2 K时由自由离子形成最稳定离子对的最大焓变和最大自由能变化分别为 -4 1 9.72和 -376 .6 1 k 展开更多

关键词 硝仿肼 离子对 相互作用 密度泛函 构型 热力学性质 量子化学方法 高能材料 结合能

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