低碰撞能下LiHF體系動力學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、隨著理論與實驗研究的發(fā)展，分子動力學(xué)取得了長足的進步，并且對化學(xué)反應(yīng)中的態(tài)-態(tài)過程做了深入的探究。立體動力學(xué)作為分子反應(yīng)動力學(xué)領(lǐng)域的一個較為前沿的分支，近些年來吸引了許多研究小組的興趣，并且取得了許多重要的成果。Li+HF反應(yīng)作為比較經(jīng)典的原子-雙原子分子反應(yīng)，在高能物理、天體物理和等離子體物理中有著廣泛的應(yīng)用。對于Li+HF反應(yīng)這樣一個基元化學(xué)反應(yīng)，除了要研究它的標(biāo)量性質(zhì)，還要研究它的角動量和速度等矢量性質(zhì)。結(jié)合標(biāo)量和矢量兩方面性質(zhì)的

2、研究，才能夠得到比較完整的動力學(xué)性質(zhì)。理論和實驗上Li+HF反應(yīng)都做了大量的研究，取得了大量的研究成果。Li、H和F作為最輕的金屬元素、最輕的元素和最輕的鹵族元素，LiHF總共只有13個電子，因此更容易構(gòu)建更為精確的勢能面，而精確的勢能面為準確的研究立體動力學(xué)性質(zhì)提供了重要的保障?；?Aguado和Paniagua構(gòu)建的勢能面（2003年），本文運用準經(jīng)典軌線法對Li+HF反應(yīng)的性質(zhì)進行了深入的探究。2003年勢能面的誤差約為0.51

3、5kcal/mol，由于該體系的反應(yīng)物有較強的偶極矩電場，以致在反應(yīng)通道的入口處出現(xiàn)了較為明顯的范徳瓦爾斯勢阱,這極大的豐富了反應(yīng)體系的動力學(xué)性質(zhì)。本文在第一章節(jié)簡要的介紹了動力學(xué)發(fā)展的歷程和相關(guān)矢量性質(zhì)，在第二章介紹了理論方法和勢能面的基本理論，第三章詳細介紹了Li+HF反應(yīng)的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀和我們的工作。作為本文的主要部分，我們詳細的介紹了Li+HF(v=0-3，j=0-40)→LiF+H反應(yīng)的動力學(xué)性質(zhì)。運用準經(jīng)典軌線法，結(jié)合碰撞能

4、、振動激發(fā)和轉(zhuǎn)動激發(fā)這三個因素對Li+HF(v=0-3,j=0-40)→LiF+H反應(yīng)的k-j'兩矢量相關(guān)P(θr)和k-k'-j'三矢量相關(guān)P(φr)的分布函數(shù)以及極化微分反應(yīng)截面(PDDCSs)等立體動力學(xué)性質(zhì)進行了詳細的探究。結(jié)果顯示，在較低的碰撞能下，碰撞能對三矢量相關(guān)k-k'-j'的分布函數(shù)P(θr,φr)影響較大，而P(θr,φr)分布規(guī)律會受到振動激發(fā)的影響。振動激發(fā)對P(θr,φr)分布的影響明顯大于碰撞能的影響。在低碰

5、撞能下，碰撞能對PDDCSs的影響規(guī)律與較高碰撞能下不同，而且低碰撞能下隨著碰撞能的增加產(chǎn)物轉(zhuǎn)動角動量后向散射的極化強度增大。振動激發(fā)和轉(zhuǎn)動激發(fā)對PDDCSs的函數(shù)分布有較大的影響。碰撞能、振動態(tài)和轉(zhuǎn)動態(tài)都對反應(yīng)產(chǎn)物的定向和取向性質(zhì)分布產(chǎn)生影響。振動激發(fā)對產(chǎn)物轉(zhuǎn)動角動量分布的定向性影響遠大于碰撞能，在v=0→v=1時，產(chǎn)物轉(zhuǎn)動角動量分布的定向由負定向變?yōu)檎ㄏ颍∠蛐詻]有明顯變化。在較低碰撞能下，能量對PDDCSs的影響并不大，振動激