Теоретические исследования взаимодействия отрицательных ионов с молекулами

• Автор: Тюканов, Алексей Станиславович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 144 с. : ил

Оглавление
Введение
ГЛАВА 1. Поверхности потенциальной энергии и неадиабатическое взаимодействие. Стандартный метод двухатомных комплексов в молекуле
§1.1. Адиабатическое приближение
§1.2. Стандартный метод двухатомных комплексов в молекуле
1.2.1. Формулировка метода
1.2.2. Расчет ППЭ квазпмолекулы Н3. Минимальный базисный набор
1.2.3. Расчет ППЭ квазимолекулы Щ Расширенный базисный набор

1.2.4. Поверхности потенциальной энергии квазимолекулы

§1.3. Неадиабатнческнс взаимодействия
1.3.1. Матричные элементы неадиабатичностн в рамках метода ДКМ
1.3.2. Расчеты матричных элементов неадиабатичностн для столкновительной системы Н
ГЛАВА 2. Динамика коллинеарных столкновений отрицательных ионов водорода с молекулами водорода
§2.1. Элементарные процессы при столкновениях отрицательных
ионов водорода с молекулами водорода и их механизмы
§2.2. Метод классических траекторий
2.2.1. Классические уравнения движения

2.2.2. Способы выбора начальных условий в методе классических траекторий
2.2.3. Характеристики элементарных процессов в методе классических траекторий
2.2.4. Учет неадиабатических переходов в методе классических траекторий
§2.3. Результаты численных расчетов
ГЛАВА 3. Обобщенный метод двухатомных комплексов в молекуле
§3.1. Проекционно-операторный подход к описанию столкнови-
тельных двухатомных анионов
§3.2. Объединение проекционно-операторного подхода и метода
двухатомных комплексов в молекуле
§3.3. Применение обобщенного метода ДКМ к столкновительно-
му комплексу Н^"
§3.4. Нелокальные модели резонансов рассеяния электронов на молекуле водорода. Локальные комплексные потенциальные энергии аннона Н^
3.4.1. Приближение парциальных волн
3.4.2. Нелокальная модель резонанса Н2 (2П^)
3.4.3. Нелокальные модели резонанса Н2 (2И+)
§3.5. Расчеты ЛКП аниона Н3 обобщенным методом ДКМ
Заключение
Литература

Введение

Теоретические исследования взаимодействия отрицательных ионов с молекулами, определяющих элементарные процессы, происходящие при медленных столкновениях ионов и молекул представляют как фундаментальный, так и практический интерес. Элементарные процессы определяют свойства газовых сред, например, в газовых лазерах, в атмосфере Земли, в фотосферах звезд, в низкотемпературной плазме и так далее. В связи с этим существует постоянная потребность в разработке и использовании надежных и наиболее точных методов определения параметров различных процессов, происходящих при атомных и молекулярных столкновениях, а также в проведении систематических расчетов таких характеристик процессов, как вероятностей переходов, сечений и констант скорости.
Развитие техники физического эксперимента приводит к более точным измерениям характеристик элементарных процессов и к возможности получения информации о более тонких деталях столкновений, что в свою очередь предъявляет возрастающие требования к точности теоретического описания столкновений. С другой стороны, развитие вычислительной техники дает возможность использовать более сложные и точные методы исследований процессов столкновений, что позволяет учитывать тонкие эффекты и повышать точность получаемых результатов.
Изложению различных аспектов теории столкновений посвящено значительное количество монографий и обзоров, например, , а также
большое число оригинальных работ.
При теоретических исследованиях элементарных процессов, происходящих при медленных атомных и молекулярных столкновениях, используют большое разнообразие стационарных и нестационарных методов и приближений. Тем не менее, существует одно фундаментальное упрощение, используемое в подавляющем большинстве теоретических подходов.

ППЭ, полученными путем дпагонализации матрицы Д, определенной выражением (1.51), а оставшиеся поверхности являются поправочными. Во многих случаях рассмотрения процессов, происходящих при столкновениях Н" + Н2, достаточно использовать минимальный базисный набор, тем не менее последующие результаты данной главы получены, в основном, на основании использования расширенного базиса (1.53).
Двухатомные адиабатические термы молекулы Н2 и иона Н2. Важным моментом в реализации метода двухатомных комплексов в молекуле является выбор двухатомных адиабатических термов. Адиабатические термы молекулы Н2 (х2^) в настоящее время известны с хорошей точностью (см., например, работы [20, 86, 87]). В отношении термов иона Н<7 (2£^„) существует некоторая неопределенность, особенно при малых межъядерных расстояниях. На рисунке 1 показаны потенциальные кривые основного состояния (Х2Е+), полученные как из неэмпирических расчетов [91]-[96], так и путем интерполяции экспериментальных данных [98, 99]. Пунктирной линией показан терм основного состояния молекулы Н2(Х 1£])~). Как видно из рисунка при межъядерных расстояниях Л > 3.0 а.е. 2£* состояние Н2 является электронно связанным, а при расстояниях Л < 3.0 а.е. является квазистационарным и соответствует резонансу Н2 + е~ рассеяния. В работе [94] отмечается, что вблизи равновесной геометрии Н2 резонанс 2£+ явлется очень широким. В результате чего сопоставление определенной кривой потенциальной энергии с положением резонанса затруднено.
В настоящей работе для термов Н^(2Е+Д использованы результаты из работы [98], скорректированные в соответствии с результатами работ [94, 95, 96].