同位素氢分子离子高压下状态研究

发布时间：2020-12-18 15:26

　　氘组成的氘分子离子（D2+）和氚组成的氚分子离子（T2+）是常见的星际物质及恒星和巨行星可能的组成物质。了解它们高压下的状态,对星际物质研究、巨行星、恒星研究有重要价值。分子束缚模型可以用于高压下物质体系的研究,可以模拟原子和分子压力下的很多特性,并提供重要的数据和物理图像。本文所用的盒子模型是通过改变盒子的几何形状模拟不同的压力环境,并可以通过内部分子参数的变化给出诸多与之对应的宏观相关现象,本模型能很好的给出压力对D2+和T2+体系的影响。以往的研究往往忽略了原子核的运动,但对氢及其同位素,由于原子核质量小也具有明显的量子效应,本文的波函数中充分考虑了原子核的运动,把D2+和T2+作为一个三体问题进行研究,通过变分蒙特卡罗方法（VMC）和扩散蒙特卡洛方法（DMC）计算了氢同位素分子离子的基态部分性质。通过计算模拟我们发现:1.D2+和T2+体系的原子核的动能虽然很小,但在研究同位素效应情况下是不能忽略的。D2+和T2+体系的电子动能与1/V（V是椭球盒子体积）之间近似成线性关系;考虑原子核的运动后,相同的束缚条件下得到的基态能量、压力、平衡键长均有增加。2.T2+比D2+更重的原子... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

氕、氘、氚原子内部结构示意图

(a)面积积分法 (b)Metropolis 抽样法图 2.3.1 测尼罗河深度的方法[43]Metropolis 算法依据下面的规则产生一系列抽样点：1) 在一个随机位置ě处开始行走；2) 按照概率密度函数T( ě)尝试移动，到达新的位置 ，形成新的构型；3) 尝试移动被接受的概率为 A( ě) M ( ) ( ) ( ) ( ) (2.3.11)如果 (ě)很高，大多数离开ě的尝试移动将被拒绝并且点ě在随机移动组成的一组点中可能出现很多次；4) 返回第二步重复进行。这个算法产生的初始点取决于开始点。然而最终模拟结果是稳定的并且随机移动的点集是根据P(R)分布的。

图 2.4.1 变分蒙特卡洛方法过程2 扩散蒙特卡洛方法尽管 Metropolis 算法提供了计算的期望值的平均值，其精确性受波函数们通常用的计算结果的精确性比较高的蒙特卡罗方法有格林函数蒙特和扩散蒙特卡罗方法[27,46,48]。格林函数蒙特卡罗方法应用范围比较广源了不含时的薛定谔方程，一开始研究氦原子和固体氦；扩散蒙特卡罗方投影方式来求解虚含时的薛定谔方程并且应用于电子结构的计算和氦


本文编号：2924227