在课题组前期建立的计算双核分子体系解析势能函数的代数能量自洽法(algebraic energy consistent method,AECM)的基础上,引入了经改进得到的精确研究双核分子完全振动能谱的变分代数法(variational algebraic method,VAM),获得了计算双核分子体系精确解析势能函数的变分代数能量自洽法(variational algebraic energy consistent method,VAECM)。基于有限的精确实验振动能谱数据,利用VAECM方法研究了Li_2分子1~3Δ_g,3~3Σ_g^+,1~3Σ_g^-和b^3Π_u等4个电子态的完全振动能谱和解析势能函数。获得了各电子态包含高阶的振动光谱常数、完全振动能谱、振动力常数fn和势能展开系数an,并通过可调变分参数λ最终确定了VAECM解析势能函数的具体表达形式。计算结果与其他方法的研究结果进行了比较,VAECM方法获得的振动能谱数据和势能解析表达形式能更好地描述这些电子态在渐近区和离解区的物理行为,消除了利用前期AECM方法研究这些电子态在离解区出现的非物理势垒现象。
采用研究双原子分子离子XY+的能量自洽法(energy-consistent method for ion XY+,ECMI)研究了双原子分子负离子CP-基态X2Σ+的势能行为,得到了负离子CP-基态X2Σ+的解析势能函数ECMI势,并将这个ECMI势、中性双原子分子的势能函数如Morse势、Huxley-Murrell-Sorbie(HMS)势直接用于研究CP-基态X2Σ+势能行为得到的结果与基于实验的Rydberg-Klein-Ress(RKR)数据进行了比较.结果表明,CP-基态X2Σ+的势能函数ECMI势与RKR数据符合得很好,明显优于中性双原子分子势能函数Morse势和HMS势在该分子离子电子态的表现,并且ECMI势还给出了对原子分子碰撞研究非常重要的正确离解极限和全程势能数据.
将用于研究双原子分子离子XY+解析势能函数的能量自洽法(energy consistent method for ion XY+,ECMI)从三阶推广到五阶,并将双原子分子离子XY+的三阶解析势能函数ECMI(3)推广为五阶的解析势能函数ECMI(5),研究CO+的B2Σ+态和SO+的b4Σ-态的解析势能函数.结果表明,CO+的B2Σ+态和SO+的b4Σ-态的新解析势能函数ECMI(5)势与基于实验的RKR数据符合得很好,优于常用的中性双原子分子势能函数Morse势、HMS势和双原子分子离子XY+的ECMI(3)势在这两个离子状态下的表现.不仅如此,ECMI势给出了对原子分子碰撞等诸多研究非常重要的正确理解极限和全程势能数据.