半经典动力学模拟论文-许雪飞,郑晶晶,阳科,Donald,G.Truhlar

半经典动力学模拟论文-许雪飞,郑晶晶,阳科,Donald,G.Truhlar

导读:本文包含了半经典动力学模拟论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:苯酚光解离,非绝热动力学,全维轨迹模拟

半经典动力学模拟论文文献综述

许雪飞,郑晶晶,阳科,Donald,G.Truhlar[1](2016)在《苯酚光解离动力学的全维多态半经典的轨迹模拟研究》一文中研究指出生命的基本组成单元核酸碱基和氨基酸等分子自身具有一定的光稳定特性,使之可以对抗一定程度的UV辐射。其机制在于此类分子的激发态可通过超快的非辐射弛豫通道迅速返回到分子的基态。苯酚分子作为氨基酸分子酪氨酸的模型分子,其光解离生成H原子和苯氧自由基的非绝热动力学过程一直是实验和理论研究的重点。我们通过结合四种理论方法,(1)基于组态平滑的4-fold way透热化方法,(2)实现多态全维势能面拟合的锚点反应势方法,(3)同时考虑相干和去相干的CSDM多态轨迹模拟方法,和(4)在经典轨迹模拟中引入量子隧穿效应的行军蚁算法,实现了对苯酚光解离非绝热动力学过程的全维(33维)多态轨迹模拟。通过对最终态的解析,再现了实验上观测到的动能释放光谱,并获得了大量实验上无法直接获得的信息。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第十九分会:化学中的量子与经典动力学》期刊2016-07-01)

袁帅,马静,张文英,舒坤贤,豆育升[2](2012)在《5-甲基胞嘧啶及胞嘧啶无辐射失活的半经典动力学模拟和CASSCF计算》一文中研究指出采用半经典动力学方法模拟了5-甲基胞嘧啶(5m-Cyt)和胞嘧啶(Cyt)在267nm紫外光辐射下的光物理失活过程.模拟发现,5m-Cyt和Cyt的激发态通过C5-C6键的扭曲以及甲基(或H5)和H6原子平面外振动失活.失活时,甲基(或H5)和H6原子几乎与环面垂直并指向不同方向,形成"双自由基态".由于甲基的体积比H原子的大,振动频率较小,使得C5原子的变形受到抑制,导致5m-Cyt的激发态寿命比胞嘧啶更长.完全活性空间自洽场(CASSCF)计算显示,5m-Cyt的圆锥交叉(CI)点能量比Cyt高0.3eV,这也证明5m-Cyt演化至CI需要克服更大的能垒,因此激发态寿命长于胞嘧啶.(本文来源于《物理化学学报》期刊2012年12期)

雷依波,朱超原,文振翼,林圣圣[3](2012)在《改进的半经典动力学模拟二苯乙烯光致顺反异构化反应》一文中研究指出发展了一种改进的半经典动力学模拟方法,并将其程序化用于气相二苯乙烯光致顺反异构化反应的机理研究.新的方法不仅采用e指数模型改进了原有Zhu-Nakamura理论中计算电子非绝热跃迁几率的计算方法,而且将约束哈密顿方法用于限制性分子动力学模拟过程中.计算结果表明,采用此方法得到的统计平均的量子产率及反应机理与以前的实验与理论结果吻合较好,从而可以应用于全量子动力学方法无法进行的大分子体系的动力学研究.(本文来源于《化学学报》期刊2012年17期)

张文英,马静,袁帅,舒坤贤,豆育升[4](2012)在《π堆积的腺嘌呤-胸腺嘧啶体系激发态电荷转移和无辐射失活的半经典动力学模拟》一文中研究指出采用半经典电子-辐射-离子动力学(SERID)模型模拟了π堆积的腺嘌呤-胸腺嘧啶(A-T)体系激发态的光物理失活过程.设置激光脉冲仅作用于T,模拟发现电子由A转移到T,形成(A+T-)*激基缔合物(exciplex).当分子间距缩短至0.300nm时,由于轨道离域效应产生电荷重组,体系恢复电中性;当A分子的C4-C5扭曲程度最大时,体系通过避免交叉点衰减至基态.Exciplex的失活途径由分子间距离和A分子的变形程序两个因素决定.由于A分子的C4、C5原子位阻较大,难以达到失活所必需的强烈扭曲,因此(A-T)*的寿命比胸腺嘧啶堆积体系(T-T)*显着增长.(本文来源于《物理化学学报》期刊2012年07期)

雷依波,朱超原,文振翼,林圣贤[5](2012)在《改进的半经典动力学模拟二苯乙烯光致顺反异构化反应》一文中研究指出本文发展了一种改进的半经典动力学模拟方法,并将其程序化用于气相二苯乙烯光致顺反异构化反应的机理研究。新的方法不仅采用e指数模型改进了原有Zhu-Nakamura理论[1]计算电子非绝热跃迁几率的计算方法,而且将约束哈密顿方法用于限制性分子动力学模拟过程中。(本文来源于《中国化学会第28届学术年会第13分会场摘要集》期刊2012-04-13)

张文英[6](2011)在《DNA堆积碱基激发态失活的半经典动力学模拟》一文中研究指出DNA碱基激发态失活过程是理论化学的热点之一。飞秒瞬态光谱实验可以观察到单一碱基的无辐射衰减发生在亚皮秒级的时间范围内,高水平的量子化学计算能准确描述核以及电子运动造成的无辐射衰减。微观上描述单一碱基无辐射衰减机制已经实现,然而对于核酸多聚体,由于化学环境更加复杂,存在碱基堆积、氢键等相互作用,产生了长寿命激发态、电荷转移等新的光物理效应。目前对碱基多聚体激发态失活过程细节还不明确,内在的机理还知之甚少。核酸多聚体因更接近DNA的真实结构而具有更大的研究价值,受限于实验条件和计算水平,该领域的研究才刚刚开始。本论文采用半经典动力学方法分别模拟了堆积的两个胞嘧啶、腺嘌呤和胸腺嘧啶体系的激发态衰减过程,通过研究分子结构、电子布居和轨道能量等随时间变化的细节,发现了多条失活通道,解释了堆积碱基体系无辐射失活的原因,并对各种通道的竞争进行了说明。本文的研究可对理解碱基多聚体的激发态失活机理做出积极的贡献。第叁章对堆积的胞嘧啶体系的激发态失活过程进行了系统的研究,描绘了其各种失活通道的详细动力学过程,并对各种失活通道的竞争做出了解释。结果发现:1.π堆积的胞嘧啶体系可能形成五种不同的衰减通道:Ⅰ形成二聚体;Ⅱexcimer光物理失活;Ⅲ单体式失活;Ⅳ先单体式失活,再形成二聚体;V先单体式失活,再沿着excimer光物理通道失活。2.所有通道中被激发的胞嘧啶分子首先形成激子(exciton)态,exciton态是由激发态偶极耦合产生的中性激发态,其寿命在100 fs以内。3.体系从exciton态开始演化时,存在两种通道的竞争,即C5、C6的强烈振动破坏碱基之间的堆积作用,将导致单体式的超快无辐射失活,寿命约300 fs; C5、C6振动较弱时,碱基之间的堆积效应起主导作用,将形成电荷转移的激基复合体(excimer)态,寿命约800-1000 fs。4.在单体式失活通道的相交点(CI(monomer-like)),也存在两种通道的竞争,即H5、H6的强烈振动将导致按照单体式的超快无辐射失活方式衰减至基态;较弱的H5、H6的振动将使体系演化至excimer态。5. Excimer态失活前发生电荷重组,在避免相交点时恢复中性。避免相交点上也存在两种通道的竞争,即C6振动较大的轨迹将光物理直接失活至基态;C6振动较小的轨迹将沿光化路径形成二聚体。第四章模拟了不同初始构型(B-型、B-like型)堆积腺嘌呤的激发态失活过程,结果发现存在叁种不同时间尺度的失活通道,与实验报道的多指数级衰减现象一致。和堆积胞嘧啶一样,激发分子首先形成exciton态,碱基之间的堆积效应使其进一步转化为电荷转移的excimer态。本章着重讨论堆积腺嘌呤各种“excimer"的失活机理:1.B-型堆积的腺嘌呤体系存在由受激A分子上的C2强烈畸变导致的单体式无辐射失活方式,寿命约为500-600 fs;当堆积效应促使C4'与C2接近时,形成C2-C4'位“成键的excimer"的中间体,阻碍了C2畸变,使得嘧啶环的面外变形更难,最终减缓无辐射失活过程。该失活通道寿命约为3000-4000 fs。2.B-like型堆积的腺嘌呤体系中,C2与C2'原子相互接近时,既可形成C2-C2'平均距离保持在2.2 A,寿命长达10 ps以上的excimer态,也可能形成C2-C2'位“成键的excimer"中间体,寿命仅-1000fs。模拟发现excimer面对面堆积重迭的几何结构是衰减至电子基态的必要条件,而且C2-C2'键长缩短至1.82 A以下,C2、C2'原子的畸变和H2、H2'平面外振动在excimer的失活中起关键的作用。第五章报道了胸腺嘧啶二聚体形成及其解离过程的动力学信息,模拟结果发现:1.激光脉冲作用于π堆积的胸腺嘧啶分子,产生两个不同的反应路径,从而导致不同的产物。第一条沿光化路径形成环丁烷型嘧啶二聚体,第二条沿光物理路径失活至原来的碱基。第一个反应中,两个胸腺嘧啶间的excimer失活至电子基态后,非同步形成两个化学键,模拟发现两个键形成的时间差别是110 fs。第二条通道中,两个胸腺嘧啶分子间只有一个键形成,但这一键仅存在54 fs,键断裂后,两个分子离开。嘧啶环的变形对这一键的断裂起重要的作用。以上两条路径中,当excimer衰减至电子基态时,C5、C5′原子间,C6、C6'间的距离与CASSCF水平的量化计算非常一致。2.模拟胸腺嘧啶二聚体解离是一个超快、非协同的过程。激光作用50 fs后,C5-C5'先断键,此后70 fs,C6-C6'断键,产生一个基态单体及一个激发态单体,激发态单体通过避免相交失活至基态。模拟结果表明轨道能量在避免相交点的耦合与嘧啶环的C6′、C5′变形密切相关。其机理与QM/MM研究的胸腺嘧啶二聚阴离子的离解一致。(本文来源于《西北大学》期刊2011-06-30)

王洪杰,胡凡,李慎敏[7](2010)在《单壁碳纳米管内受限溶剂中振动光谱探针的混合量子-经典动力学模拟》一文中研究指出利用混合量子-经典动力学模拟方法,考察了不同管径的单壁碳纳米管(SWCT)中受限溶剂氩的径向分布以及溶质I2分子的振动弛豫动力学,给出了I2分子的振动频率位移、振动弛豫时间随受限碳纳米管管径尺寸变化的关系.以I2分子的振动频率位移为探针,根据I2分子与周围环境作用的实时信息,分析了管壁、受限溶剂对光谱探针的贡献,在原子、分子层次上揭示了诱导频率位移的微观机制;此外,通过分析探针光谱的敏感性以及探针分子频率位移与振动弛豫时间的关系,进一步阐明了振动频率位移是考察受限凝聚相中分子间相互作用的较好的探针.(本文来源于《物理化学学报》期刊2010年03期)

刘杰[8](2007)在《飞秒强激光场中分子双电离的半经典动力学模拟》一文中研究指出文章介绍了超短强激光场中原子、分子双电离的研究现状,提出了能够有效处理双电离过程的半经典模型,成功地重现了双电离率随激光强度变化的实验数据,同时预言了分子取向对双电离率的重要影响.文章还通过分析典型的双电离轨道的演化,给出了理解双电离复杂动力学过程的直观物理图像.(本文来源于《物理》期刊2007年12期)

袁帅,胡云,豆育升[9](2007)在《偶氮苯分子反式—顺式异构化的半经典动力学模拟》一文中研究指出偶氮苯的光异构化是光化学中一个非常重要的反应,该反应可以作为研究复杂化合物的光化学行为的模型,此外偶氮苯及其衍生物的光异构化反应有好多应用前景,包括分子开关、图像存储设备以及新近设计的光驱动分子马达[1,2],因此具有广泛的研究价值。对该反应动力学和机理的详细了解将大大促进这些应用。(本文来源于《第九届全国计算(机)化学学术会议论文摘要集》期刊2007-08-01)

半经典动力学模拟论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

采用半经典动力学方法模拟了5-甲基胞嘧啶(5m-Cyt)和胞嘧啶(Cyt)在267nm紫外光辐射下的光物理失活过程.模拟发现,5m-Cyt和Cyt的激发态通过C5-C6键的扭曲以及甲基(或H5)和H6原子平面外振动失活.失活时,甲基(或H5)和H6原子几乎与环面垂直并指向不同方向,形成"双自由基态".由于甲基的体积比H原子的大,振动频率较小,使得C5原子的变形受到抑制,导致5m-Cyt的激发态寿命比胞嘧啶更长.完全活性空间自洽场(CASSCF)计算显示,5m-Cyt的圆锥交叉(CI)点能量比Cyt高0.3eV,这也证明5m-Cyt演化至CI需要克服更大的能垒,因此激发态寿命长于胞嘧啶.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

半经典动力学模拟论文参考文献

[1].许雪飞,郑晶晶,阳科,Donald,G.Truhlar.苯酚光解离动力学的全维多态半经典的轨迹模拟研究[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第十九分会:化学中的量子与经典动力学.2016

[2].袁帅,马静,张文英,舒坤贤,豆育升.5-甲基胞嘧啶及胞嘧啶无辐射失活的半经典动力学模拟和CASSCF计算[J].物理化学学报.2012

[3].雷依波,朱超原,文振翼,林圣圣.改进的半经典动力学模拟二苯乙烯光致顺反异构化反应[J].化学学报.2012

[4].张文英,马静,袁帅,舒坤贤,豆育升.π堆积的腺嘌呤-胸腺嘧啶体系激发态电荷转移和无辐射失活的半经典动力学模拟[J].物理化学学报.2012

[5].雷依波,朱超原,文振翼,林圣贤.改进的半经典动力学模拟二苯乙烯光致顺反异构化反应[C].中国化学会第28届学术年会第13分会场摘要集.2012

[6].张文英.DNA堆积碱基激发态失活的半经典动力学模拟[D].西北大学.2011

[7].王洪杰,胡凡,李慎敏.单壁碳纳米管内受限溶剂中振动光谱探针的混合量子-经典动力学模拟[J].物理化学学报.2010

[8].刘杰.飞秒强激光场中分子双电离的半经典动力学模拟[J].物理.2007

[9].袁帅,胡云,豆育升.偶氮苯分子反式—顺式异构化的半经典动力学模拟[C].第九届全国计算(机)化学学术会议论文摘要集.2007

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