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【MOLPRO应用实例】突尼斯科学学院Abdelhak Jrad教授成果:氰化硅(SiH3CN)在氦原子作用下的非弹性散射
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【MOLPRO应用实例】突尼斯科学学院Abdelhak Jrad教授成果:氰化硅(SiH3CN)在氦原子作用下的非弹性散射

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摘要:

研究了氰化硅(SiH3CN)分子与氦(He)原子的旋转非弹性散射。研究了SiH3CN - He相互作用系统的三维势能面(3D-PES)。利用显式相关耦合聚类方法计算了单、双和扰动三重激励CCSD(T)-F12a与增强相关一致性极化价三重zeta高斯基集相连接的从头计算3D-PES。在(R=6.35玻尔;θ=90;φ = 60),井深为52.99cm1。强调非弹性转动横断面图22个第一转动能级的总能量高达500厘米1通过紧耦合(CC)方法在A-SiH3CN 24第一转动能级和总能量高达100厘米1通过CC和从100年到500厘米1通过耦合E-SiH3CN州(CS)。对于A-和E-SiH3CN He体系,导出了温度到80K时的速率系数。得到了A-SiH3CN的|J|=2进程和E-SiH3CN的|K|=0不间断b|=2进程的倾向规则。

 

引言:

在太空中观察到大量的含硅分子;例如SiO等双原子分子,SiC,SiS特纳,和罪恶特纳,三原子分子SiCN及其异构体SiNC,以及其他多元物种像c-SiC3, SiH4,CH3SiH3, SiH3CN。

 

势能面:

本节计算了SiH3CN基态对称顶(X1A1)与He原子相互作用的3D-PES。计算采用Jacobi坐标(R;θ;φ),如图1所示。

3D-PES φ=60◦作为R和θ的函数的轮廓图如图2的面板(a)所示。此外,图2 (b)面板显示了当R=6.35玻尔时,相互作用势能随φ和θ的关系。

图3显示了第一径向系数作为分子间距离的函数。V00表示势的各向同性部分,其他项表示势的各向异性部分。

动态研究:

A和E形式可以分别在别处用邻位和对位表示。其中,A-和E-SiH3CN的转动能均由A=2.8266388cm1和B=0.1658816cm1计算得到,在图4中表示为J的函数。注意,对于A-SiH3CN, J=0, K=0对应的转动能等于0cm1(EJ=0=0cm1)。

根据表1,值得注意的是,对于总能量E=50厘米1,NLevel=68足够大,收敛横断面图10中所有描述转换2A2A-SiH3CN的情况,而对于相同的能量NLevel=88导致收敛截面101A2E-SiH3CN的情况。

通常,在所有描述的截面上都会出现共振结构(见图5和图6)。事实上,直到70cm1动能都强烈发生共振。

图7报告了J0→00相变随温度变化的下降速率系数。在显示的跃迁中,可以清楚地看出在整个温度范围内,|J|=2是主要的跃迁。

作者更关注主要的转变,在图8中绘制了与||_J||=2过程相关的速率系数对温度的依赖关系。

为了获得更多关于倾向规则的细节,作者在图9中研究了T=10、50和80K时J0→00过程中对A-SiH3CN比率的J依赖性。

在图10中,我们指出了K对|J|=1、2、3对应的转速的影响。

为了评估奇偶性对E-SiH3CN-He汇率的影响,我们在图11中展示了与|J|= 2以及涉及奇偶性的K=K=1转换相关的下行汇率系数。

了更深入地理解倾向规律,图12显示了J+11 11过程中初始旋转状态J对速率系数的依赖关系。

总结:

本文研究了A-和E-SiH3CN分子被He原子的非弹性散射。采用了由CCSD(T)- F12a/aVTZ水平理论生成的新的3D-PES。对于总能量高达500厘米1的A-SiH3CN的诱导截面,使用CC方法计算;对于总能量高达100厘米1的E-SiH3CN的诱导截面,使用CC方法计算;对于100到500厘米1的诱导截面,使用CS方法计算。两种形式的相关速率在温度到80K时执行。从我们的调查,建立了各种特征。首先,在A-和E-SiH3CN这两种情况下,|J| = 2进程占据主导地位。第二,对于E-SiH3CN-He系统,|K| = 0的进程超过其他|K|的进程。最后,在A-SiH3CN中,与破碎奇偶性相关的转换比未破碎奇偶性过程更有利,而在ESiH3CN中,未破碎奇偶性过程更有利。这项工作为天体物理学家修改SiH3CN光谱和了解其在星际云中的化学成分提供了潜在的数据。

 

文章详情https://doi.org/10.1093/mnras/stab2451

 

本文3D-PES采用MOLPRO软件包构建。北京泰科是国内官方指定代理商,与Molpro开发者保持良好的合作交流,北京泰科致力于Molpro在国内推广,搭建交流平台,是国内少数拥有Molpro/Gmolpro学习资源的平台。更多软件咨询或者技术支持,请咨询北京泰科。

 

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