分子反應(yīng)動力學(xué)(Molecular Reaction Dynamics)又稱微觀反應(yīng)動力學(xué),是一門基于原子和分子的微觀性質(zhì),進(jìn)而分析分子間的運(yùn)動與相互作用、深刻認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)和規(guī)律的學(xué)科。分子反應(yīng)動力學(xué)應(yīng)用現(xiàn)代物理化學(xué)的先進(jìn)分析方法,在原子、分子的層面上研究不同狀態(tài)和不同分子體系中單分子的基元化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)過程、動態(tài)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機(jī)理等。根據(jù)量子力學(xué)理論知識,我們知道光通過電偶極距、磁偶極矩、電多極矩、磁多極距、精細(xì)結(jié)構(gòu)、超精細(xì)結(jié)構(gòu)、極化與磁化、Stark效應(yīng)、Zeeman效應(yīng)等與原子和分子發(fā)生相互作用。而本學(xué)位論文主要采用二維含時(shí)量子波包理論方法,我們從理論上研究了在超短激光脈沖的作用下(只考慮激光場與電偶極距的相互作用)極性雙原子分子的定向動力學(xué)過程。主要工作包括以下兩個(gè)方面:以LiH分子為研究對象,提出了利用周期量級相位躍變脈沖(FCPJP)及周期量級相位躍變脈沖鏈(FCPJPs)來控制極性LiH分子定向的理論方案。(1)首先,我們提出了采用FCPJP來控制極性LiH分子定向效果的理論方案。通過精確求解包括轉(zhuǎn)動自由度和振動自由度的含時(shí)薛定諤方程,然后詳細(xì)討論FCPJP的兩個(gè)參數(shù)—躍變相位和外場脈沖的峰值強(qiáng)度對定向效果的影響。與太赫茲周期量級激光脈沖相比,利用FCPJP,我們可以觀察到更多的振轉(zhuǎn)態(tài)布居被激發(fā),導(dǎo)致分子定向效果的明顯提高。我們通過改變FCPJP的激光參數(shù),獲得的最大定向值高達(dá)0.860。同時(shí)也討論了溫度對極性LiH分子定向效果的影響,計(jì)算結(jié)果表明了在溫度較低的情況下,我們提出的理論方案可以非常有效地控制極性LiH分子的定向。(2)其次,在(1)的基礎(chǔ)上,我們進(jìn)一步提出了采用FCPJPs來實(shí)現(xiàn)LiH分子定向的理論方案。在這里,我們先分別計(jì)算了三個(gè)一樣的FCPJP在躍變相位?(28)0和?(28)?/5時(shí)的分子定向,然后我們比較了FCPJP在躍變相位?(28)0時(shí)脈沖鏈個(gè)數(shù)分別為1,3,6下分子定向效果和FCPJP在躍變相位?(28)5?/4時(shí)脈沖鏈個(gè)數(shù)分別為1,3,6下分子定向效果的差別。最后,我們計(jì)算了不同躍變相位下取得最大定向度時(shí)對應(yīng)的最優(yōu)脈沖數(shù)目。結(jié)果表明通過合理調(diào)節(jié)激光脈沖的相關(guān)參數(shù),我們可以得到相對比較滿意的計(jì)算結(jié)果,也可以對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行很好的解釋。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O56
【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 基本理論和計(jì)算方法
    1.1 含時(shí)量子波包理論
        1.1.1 波包的性質(zhì)
        1.1.2 初始波包的計(jì)算
        1.1.3 Born-Oppenheimer近似
        1.1.4 激光與分子的相互作用
    1.2 分子的定向和取向
        1.2.1 場中分子定向和取向
        1.2.2 場后分子定向和取向
        1.2.3 分子定向和取向的研究方法
2 利用周期量級相位躍變脈沖控制分子定向
    2.1 研究背景
    2.2 理論計(jì)算方法
    2.3 結(jié)果與討論
    2.4 本章小結(jié)
3 利用周期量級相位躍變脈沖鏈控制分子定向
    3.1 研究背景
    3.2 理論計(jì)算方法
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝

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本文編號：2888393