BeO分子在不同方向外电场中的能量和光谱

姜明; 苟富均; 闫安英; 张传武; 苗峰

doi:10.7498/aps.59.7743

摘要

用密度泛函理论, 选用B3LYP／6-311g方法优化,研究了不同方向外电场(0.0—0.05a.u.)对聚变堆第一壁材料中BeO分子的键长、总能量、电荷分布、能级、能隙和红外光谱的影响.计算结果表明,随着外电场从0.0增加到0.05a.u.,BeO分子的键长逐渐增长,总能量E逐渐降低,但能隙EG不断增大.能隙的增大表明了BeO分子在外电场中化学反应的活性减弱,分子结构在外电场中相对稳定,因此随着外电场的增加,BeO分子中的O原子与从反应堆中逃逸出来的H原

关键词:

Abstract

Based on the density functional theory DFT/ B3LYP at 6-311g level, the ground states of BeO molecule are optimized. The effects of electric field on the bond length, the system energy, the charge distribution, the energy levels, the HOMO-LUMO gaps and the infrared spectrum of BeO molecule are studied. The results indicate that the bond length of BeO molecule increass,but the system energy decreases as the external electric field increases from 0.0 to 0.05 a.u. At the same time, the energy gaps between the HOMO and LUMO become separated with the increase of electric field. It shows that the structure of BeO molecule is steady under external electric field so that oxygen atom in BeO is difficult to combine with hydrogen atom escaping from the reactor.

Keywords:

BeO /
external electric field /
energy /
the first wall materials in a fusion reactor

作者及机构信息

(1)荷兰皇家科学院等离子体物理研究所,荷兰 3430BE; (2)西南民族大学电信学院,成都 610041

基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10676025),国家外专局2009年度外国文教专家重点项目(批准号:Z-200903)资助的课题.

Authors and contacts

(1)College of Electrical Information Engineering, Southwest University for Nationalities, Chengdu 610041,China; (2)Institute for Plasma Physics, Rijnhuizen 3430BE Nieuwgein, The Netherlands

参考文献

[1]	Gou F, Kleyn A W, Gleeson M A 2008 Int. Rev. Phys. Chem. 27 229
[2]	and Molecular structure I. Spectra of Diatomic Molecules (Bejing: Science Press) p403 (in Chinese)〖赫兹堡著,王鼎昌译 1983
[3]	Gou F, Gleesonb M A, Kleyn A W 2006 Phys. Chem. Chem. Phys. 8 5522
[4]	Press) p76 (in Chinese)[郝嘉琨 2007 聚变堆材料 (北京: 化学工业出版社) 第76页]
[5]	Lu X, Ning J, Qin Y, Qiu Q, Zhang C W, Yan Y, Jiang M, Gou F 2009 Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 267 3235
[6]	Lu X, Qin Y, Ning J, Zhou T, Deng C Y, Meng C, Qiu Q, Zhang C W, Yan Y, Jiang M, Gou F 2009 Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 267 3242
[7]	Lu X D, Qin Y, Ning J, Zhou T, Deng C Y, Meng C, Qiu Q, Gou F, Zhang C W, Yan Y, Jiang M 2009 Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 267 3238
[8]	Fu Y Z, Zhu Y B, Zhong G Q, Cheng J Q 2007 At. Energ. Sci. Technol. 41 172 (in Chinese)[傅彦彰、朱玉宝、钟国强、陈珏铨. 2007 原子能科学与技术 41 172 Khakshouri S, Duffy D M 2009 Phys. Rev. B 80 035415 〖8] Hao J K. 2007 Fusion Materials (Bejing: Chemical Industry
[9]	Frisch M J, Trucks GW, Schegel H B 2003 Gauasian 03, Revision B03 (Pittsburgh PA: Gaussian Inc.)
[10]	Zhao J, Cheng X L, Yang X D, Zhu Z H 2009 Acta Phys. Sin. 58 5280 (in Chinese)[赵俊、程新路、杨向东、朱正和 2009 58 5280]
[11]	Xu G L, Liu Y F, Sun J F, Zhang X Z, Zhu Z H 2007 Acta Phys. Sin. 56 5704 (in Chinese)[徐国亮、刘玉芳、孙金锋、张现周、朱正和 2007 56 5704]
[12]	Huang D H, Wang F H, Min J, Zhu Z H 2009 Acta Phys. Sin. 58 3052 (in Chinese)[黄多辉、王藩侯、閔军、朱正和 2009 58 3052]
[13]	Wu D L, Cheng X L, Yang X D, Xie A D, Wan H J 2008 Acta Phys. Sin. 57 7582 (in Chinese) [伍冬兰、程新路、杨向东、谢安东、万慧军 2008 57 7582]
[14]	Herzberg G(Translated by Wang D C)1983 Molecular Spectra

施引文献

[1]	Gou F, Kleyn A W, Gleeson M A 2008 Int. Rev. Phys. Chem. 27 229
[2]	and Molecular structure I. Spectra of Diatomic Molecules (Bejing: Science Press) p403 (in Chinese)〖赫兹堡著,王鼎昌译 1983
[3]	Gou F, Gleesonb M A, Kleyn A W 2006 Phys. Chem. Chem. Phys. 8 5522
[4]	Press) p76 (in Chinese)[郝嘉琨 2007 聚变堆材料 (北京: 化学工业出版社) 第76页]
[5]	Lu X, Ning J, Qin Y, Qiu Q, Zhang C W, Yan Y, Jiang M, Gou F 2009 Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 267 3235
[6]	Lu X, Qin Y, Ning J, Zhou T, Deng C Y, Meng C, Qiu Q, Zhang C W, Yan Y, Jiang M, Gou F 2009 Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 267 3242
[7]	Lu X D, Qin Y, Ning J, Zhou T, Deng C Y, Meng C, Qiu Q, Gou F, Zhang C W, Yan Y, Jiang M 2009 Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 267 3238
[8]	Fu Y Z, Zhu Y B, Zhong G Q, Cheng J Q 2007 At. Energ. Sci. Technol. 41 172 (in Chinese)[傅彦彰、朱玉宝、钟国强、陈珏铨. 2007 原子能科学与技术 41 172 Khakshouri S, Duffy D M 2009 Phys. Rev. B 80 035415 〖8] Hao J K. 2007 Fusion Materials (Bejing: Chemical Industry
[9]	Frisch M J, Trucks GW, Schegel H B 2003 Gauasian 03, Revision B03 (Pittsburgh PA: Gaussian Inc.)
[10]	Zhao J, Cheng X L, Yang X D, Zhu Z H 2009 Acta Phys. Sin. 58 5280 (in Chinese)[赵俊、程新路、杨向东、朱正和 2009 58 5280]
[11]	Xu G L, Liu Y F, Sun J F, Zhang X Z, Zhu Z H 2007 Acta Phys. Sin. 56 5704 (in Chinese)[徐国亮、刘玉芳、孙金锋、张现周、朱正和 2007 56 5704]
[12]	Huang D H, Wang F H, Min J, Zhu Z H 2009 Acta Phys. Sin. 58 3052 (in Chinese)[黄多辉、王藩侯、閔军、朱正和 2009 58 3052]
[13]	Wu D L, Cheng X L, Yang X D, Xie A D, Wan H J 2008 Acta Phys. Sin. 57 7582 (in Chinese) [伍冬兰、程新路、杨向东、谢安东、万慧军 2008 57 7582]
[14]	Herzberg G(Translated by Wang D C)1983 Molecular Spectra

[1]	刘小娟, 李占琪, 金志刚, 黄智, 魏加争, 赵存陆, 王战涛. 电驱动引发液滴弹跳过程中的能量转换. , 2022, 71(11): 114702. doi: 10.7498/aps.71.20212133
[2]	刘晨曦, 庞国旺, 潘多桥, 史蕾倩, 张丽丽, 雷博程, 赵旭才, 黄以能. 电场对GaN/g-C₃N₄异质结电子结构和光学性质影响的第一性原理研究. , 2022, 71(9): 097301. doi: 10.7498/aps.71.20212261
[3]	杜建宾, 冯志芳, 张倩, 韩丽君, 唐延林, 李奇峰. 外电场作用下MoS₂的分子结构和电子光谱. , 2019, 68(17): 173101. doi: 10.7498/aps.68.20190781
[4]	徐梅, 令狐荣锋, 支启军, 杨向东, 吴位巍. 自由基分子BeH外电场特性. , 2016, 65(16): 163102. doi: 10.7498/aps.65.163102
[5]	吴永刚, 李世雄, 郝进欣, 徐梅, 孙光宇, 令狐荣锋. 外电场下CdSe的基态性质和光谱特性研究. , 2015, 64(15): 153102. doi: 10.7498/aps.64.153102
[6]	李涛, 唐延林, 凌智钢, 李玉鹏, 隆正文. 外电场对对硝基氯苯分子结构与电子光谱影响的研究. , 2013, 62(10): 103103. doi: 10.7498/aps.62.103103
[7]	王雪娟, 袁萍, 岑建勇, 张廷龙, 薛思敏, 赵金翠, 许鹤. 依据光谱研究闪电放电通道的半径及能量传输特性. , 2013, 62(10): 109201. doi: 10.7498/aps.62.109201
[8]	安跃华, 熊必涛, 邢云, 申婧翔, 李培刚, 朱志艳, 唐为华. 外电场作用下ZnO分子的结构特性研究. , 2013, 62(7): 073103. doi: 10.7498/aps.62.073103
[9]	杜建宾, 唐延林, 隆正文. 外电场作用下的五氯酚分子结构和电子光谱的研究. , 2012, 61(15): 153101. doi: 10.7498/aps.61.153101
[10]	徐梅, 令狐荣锋, 李应发, 杨向东, 王晓璐. LiF分子在外电场中的物理性质研究. , 2012, 61(9): 093102. doi: 10.7498/aps.61.093102
[11]	刘超, 岑兆丰, 李晓彤, 许伟才, 尚红波, 能芬, 陈立. 关于部分偏振光能量传递和偏振态的光线椭圆分析方法. , 2012, 61(13): 134201. doi: 10.7498/aps.61.134201
[12]	黄多辉, 王藩侯, 程晓洪, 万明杰, 蒋刚. GeTe和GeSe 分子在外电场下的特性研究. , 2011, 60(12): 123101. doi: 10.7498/aps.60.123101
[13]	徐国亮, 刘雪峰, 夏要争, 张现周, 刘玉芳. 外电场作用下Si2O分子的激发特性. , 2010, 59(11): 7756-7761. doi: 10.7498/aps.59.7756
[14]	周业宏, 蔡绍洪. 氯乙烯在外电场下的激发态结构研究. , 2010, 59(11): 7749-7755. doi: 10.7498/aps.59.7749
[15]	原鹏飞, 祝文军, 徐济安, 刘绍军, 经福谦. BeO高压相变和声子谱的第一性原理计算. , 2010, 59(12): 8755-8761. doi: 10.7498/aps.59.8755
[16]	黄多辉, 王藩侯, 闵军, 朱正和. 外电场作用下MgO分子的特性研究. , 2009, 58(5): 3052-3057. doi: 10.7498/aps.58.3052
[17]	张涛. 光与电子之间能量交换的一个诱因. , 2009, 58(1): 234-237. doi: 10.7498/aps.58.234
[18]	黄时中, 马堃, 吴长义, 倪秀波. 氦原子1sns组态能量及其相对论修正. , 2008, 57(9): 5469-5475. doi: 10.7498/aps.57.5469
[19]	郑瑞伦. 圆柱状量子点量子导线复合系统的激子能量和电子概率分布. , 2007, 56(8): 4901-4907. doi: 10.7498/aps.56.4901
[20]	舒瑜, 张建民, 徐可为. Pt(110)表面自吸附原子能量和力的改进分析型嵌入原子法分析. , 2006, 55(8): 4103-4110. doi: 10.7498/aps.55.4103

计量

文章访问数: 9332
PDF下载量: 728
被引次数: 0

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

搜索

留言板