이원자 분자 들뜬 상태의 통합부터 분리영역까지 전 영역에 걸친 상관관계 연구

Abstract

본 연구에서는 이원자 분자 들뜬 상태의 퍼텐셜 에너지, 쌍극자 모멘트 그리고 Non-adiabatic coupling matrix elements를 순 이론적 방법으로 계산하였다. Li2, HeH와 LiH에 대해 집중적으로 연구하였다. 가장 먼저 동핵 이원자 분자인 Li2의 들뜬 상태를 다중 참조 배열 상호작용 (Multi-reference configuration interaction, MRCI)방법으로 계산하였다. Li(2s) + Li(nl) (n=2, 3, 4, 5, 6) 수준으로 12개의 1Σu+, 7개의 1Δu, 와 1개의 1Γu 총 20개의 퍼텐셜 에너지 곡선을 얻었다. 모두 4개의 리드버그 시리즈, σuns (n = 3, 4, 5, 6), σunp (n = 2, 3, 4, 5), δund (n = 3, 4, 5, 6) 그리고 δunf (n = 4, 5)를 리드버그 영역에서 확인하였다. Promotion model이 퍼텐셜 에너지 곡선과 양자 결함 곡선을 검토하기 위해 사용되었다. 다음으로 이핵 이원자 분자인 HeH의 들뜬 상태를 MRCI 방법으로 계산하였다. He(1s2) + H(nl) (n=1, 2, 3, 4, 5, 6) 수준으로 핵간 거리가 0인 united atom (UA)부터 28a0까지 계산하였다. 14개의 2Σ+, 10개의 2Π, 7개의 2Δ, 5개의 2Φ 그리고 1개의 2Γ 총 37개의 퍼텐셜 에너지 곡선을 얻었다. 15개의 리드버그 시리즈 (nsσ, npσ, ndσ, nfσ, ngσ, ndδ, nfδ, ngδ, ngγ, npπ, ndπ, nfπ, ngπ, nfϕ 와 ngϕ)를 확인할 수 있었다. Bingel의 섭동이론 (Perturbation theory)를 사용하여 핵간 거리가 작은 영역에서 전자 에너지 곡선을 설명할 수 있었다. Smith의 방법으로 diabatic 곡선들을 얻을 수 있었고, 이를 가지고 통합부터 분리영역까지의 전 영역에 걸친 상관관계 도표를 얻을 수 있었다. 마지막으로 이핵 이원자 분자인 LiH의 들뜬 상태를 MRCI 방법으로 계산하였다. Li(1s2nl) + H(1s) (n=1, 2, 3, 4, 5) 수준으로 united atom부터 100a0까지 계산하였다. 10개의 1Σ+, 7개의 1Π 그리고 5개의 1Δ 총 22개의 퍼텐셜 에너지 곡선을 얻었다. LiH는 4전자계인데 이는 전자 하나만 들뜰 수 있는 singly excited states만 존재하는 2전자계, 3전자계와는 다르게 두 개의 전자가 다 들뜰 수 있는 doubly excited states가 존재한다. 따라서 통합영역부터 분리영역까지의 상관관계가 singly excited states만 존재하는 HeH와는 다를 것 이다. 주된 전자 배치구조 (dominant configurations)를 조사하여 상관관계를 연구해보았다.