Ab initio методы расчета влияния электрических полей на спектральные и электрические свойства атомов, ионов и двухатомных молекул

• Автор: Корюкина, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 287 с. : ил.

Содержание
Введение. Теоретические методы исследования влияния электрических полей на спектральные и электрические свойства атомов, ионов и двухатомных
молекул
Г лава 1. Критерии выбора оптимального базиса функций при расчетах в рамках теории возмущений

1.1. Метод Хартри-Фока

1.2. Вариационные методы с ортогональными и неортогональными внутри конфигурации орбиталями

1.3. Метод минимакса как обобщение вариационных методов

1.4. Реализация метода минимакса в пакете программ МШМАХ

1.5. Принцип минимакса как критерий выбора оптимального базиса волновых функций

1.6. Проверка качества оптимального базиса функций при расчетах различных характеристик атомов и ионов
Глава 2. Метод диагонализации матрицы энергии для расчета спектров излучения атомов и ионов в переменном электрическом поле
2.1. Построение матрицы энергии системы в электрическом поле
2.2. Вывод формул для определения спектральных свойств атомов
и ионов в рамках метода диагонализации матрицы энергии
2.3. Структура спектров и типы связи атомов и ионов
благородных газов
2.4. Классификация типов переходов и расчет приведенных матричных элементов оператора дипольного момента
2.5. Реализация метода диагонализации матрицы энергии в пакете программ 8гагкЕ>
2.6. Верификация метода диагонализации матрицы энергии
Глава 3. Закономерности динамического эффекта Штарка для атомов и ионов благородных газов в циркулярно поляризованном электрическом поле

3.1. Закономерности динамического эффекта Штарка для атомов благородных газов
3.1.1. Роль электронной структуры атомов и смешивания штарковских состояний в формировании спектров излучения атомов благородных газов
3.1.2. F-зависимость штарковских состояний атомов
3.1.2.1. Атом Не
3.1.2.2. Атомы Ne, Аг и Кг

3.1.3. со-зависимость штарковских состояний атомов
3.1.4. Z-зависимость штарковских состояний атомов
3.2. Закономерности динамического эффекта Штарка для ионов благородных газов: F-, со- и Z-зависимости штарковских
состояний
Глава 4. Закономерности в поведении вероятностей спонтанных переходов в спектрах излучения атомов благородных газов, индуцируемых переменным циркулярно поляризованным электрическим полем
4.1. Закономерности в поведении вероятностей переходов A определяемые электронной структурой атомов и смешиванием штарковских состояний
4.2. F - и Z- зависимости вероятностей переходов A(JM-^>J'M)
4.3. со -зависимость вероятностей переходов A(JM—*J'M)
4.4. Закономерности в поведении вероятностей переходов A(J^J)
4.5. Расчет времени жизни атомных состояний и интенсивностей спектральных линий атомов в электрическом поле
Глава 5. Теоретическое изучение электрических свойств двухатомных
молекул
5.1. Ab initio метод расчета функций электрических мультипольных моментов двухатомных молекул на малых межъядерных расстояниях
5.2. Реализация метода расчета функций мультипольных моментов в пакете программ DipolF
5.3. Закономерности в поведении функции дипольного момента двухатомных молекул на малых межъядерных расстояниях
5.3.1. Асимптотические оценки поведения функции дипольного момента двухатомных молекул при R—>
5.3.2. Ab initio расчеты функций дипольных моментов двухатомных молекул на малых межъядерных расстояниях
5.3.2.1. Молекулы, сформированные из объединенных атомов Be, Mg, Са (II группа таблицы Менделеева)
5.3.2.2. Молекулы, сформированные из объединенных атомов Ne, Аг, Кг (VIII группа таблицы Менделеева)
5.3.2.3. Молекулы, сформированные из объединенного атома F (VII группа таблицы Менделеева)
5.3.2.4. Молекулы, сформированные из объединенного атома Si (IV группа таблицы Менделеева)
5.3.2.5. Молекулы, сформированные из объединенного атома Р (V группа таблицы Менделеева)
5.3.2.6. Молекулы, сформированные из объединенных атомов Li и Na (I
группа таблицы Менделеева)
5.3.2.7. Молекулы, сформированные из объединенных атомов В и A1 (III группа таблицы Менделеева)
5.3.2.8. Молекулы, сформированные из объединенного атома О (VI группа таблицы Менделеева)
5.4. Периодические свойства функции дипольного момента двухатомных молекул
5.5. Расчет полных функций дипольного момента двухатомных
молекул
5.5.1. Двухатомные молекулы с неизменной полярностью

неприводимых тензорных операторов настолько усложняется, что сам формализм становится практически бесполезным.
В этом случае для построения энергетических функционалов и расчета условий ортогональности полных волновых функций используется техника матриц перекрывания, предложенная в [121, 123] и развитая нами в работе [12]. В данной технике расчеты проводятся по следующему алгоритму. Нормировочный множитель Ы0, условия ортогональности полных волновых функций одинаковой симметрии и энергетический функционал для Ус-того возбужденного состояния рассчитывается с использованием техники матриц перекрывания по формулам:
В формулах (1.25 - 1.28) М1 - матрицы, полученные вычеркиванием г-той строки и у'-того столбца из матрицы М, М'{1к1 - матрицы, полученные вычеркиванием г-той и /-той строк и /с-того и /-того столбцов из матрицы перекрывания М, N — число электронов. Техника матриц перекрывания может применяться для построения энергетических функционалов и расчета условий ортогональности для вариационного метода как с ортогональными, так и с неортогональными орбиталями. Очевидно, что эта техника является достаточно громоздкой, однако в настоящее время все расчеты, использующие данную
(1.25)

(1.26)
(1.27)
(1.28)