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冲击动态加载下水的瞬态拉曼光谱与亚稳态结构研究

摘要第6-8页
Abstract第8-9页
第1章 绪论第13-27页
    1.1 研究背景及意义第14-15页
    1.2 研究现状第15-25页
        1.2.1 凝聚态水和冰的微观结构与性质研究第15-20页
        1.2.2 水/冰体系的分子动力学模拟研究第20页
        1.2.3 分子振动谱和瞬态拉曼光谱研究第20-25页
    1.3 论文的主要研究及章节安排第25-27页
        1.3.1 论文的主要研究内容第25页
        1.3.2 论文的章节安排第25-27页
第2章 实验技术和模拟方法第27-52页
    2.1 引言第27页
    2.2 冲击加载原理第27-32页
        2.2.1 轻气炮加载技术第27-29页
        2.2.2 平面正冲击波第29-30页
        2.2.3 冲击压缩过程第30-32页
    2.3 冲击加载条件下瞬态激光拉曼光谱测试第32-34页
        2.3.1 测试系统第32-34页
        2.3.2 靶体装配第34页
    2.4 从头计算方法的基本近似第34-39页
        2.4.1 非相对论近似第35-36页
        2.4.2 绝热近似第36-37页
        2.4.3 单电子近似第37-38页
        2.4.4 近似解的局限性第38-39页
    2.5 密度泛函理论第39-45页
        2.5.1 霍恩伯格——科恩定理第39-40页
        2.5.2 科恩——沈吕九方程第40-41页
        2.5.3 局域密度近似(LDA泛函)第41-43页
        2.5.4 广义梯度近似(GGA类泛函)第43页
        2.5.5 求解KS方程第43-45页
    2.6 平面波赝势方法第45-48页
        2.6.1 布洛赫定理第45-46页
        2.6.2 平面波展开第46-47页
        2.6.3 赝势第47-48页
    2.7 从头计算分子动力学方法第48-51页
        2.7.1 波恩——奥本海默分子动力学方法第49-50页
        2.7.2 系综第50-51页
    2.8 本章小结第51-52页
第3章 冲击加载条件下水的瞬态拉曼光谱第52-65页
    3.1 引言第52-53页
    3.2 冲击实验设计参数第53-55页
    3.3 初始水样品的瞬态拉曼光谱第55-56页
    3.4 冲击加载下高压水/冰的瞬态拉曼谱第56-63页
        3.4.1 冲击压缩状态水的瞬态拉曼光谱第56-58页
        3.4.2 冲击-再冲击水的瞬态拉曼谱第58-60页
        3.4.3 冲击加载水的瞬态拉曼光谱分析第60-63页
    3.5 本章小结第63-65页
第4章 有限温度条件下亚稳态高压冰的结构研究第65-77页
    4.1 引言第65-66页
    4.2 计算方法和模拟体系尺度选择细节第66-70页
        4.2.1 赝势选择第66页
        4.2.2 含8个水分子的超胞结构第66-68页
        4.2.3 含27个水分子的超胞结构第68-69页
        4.2.4 含64个水分子的超胞结构第69-70页
    4.3 亚稳态高压冰的结构分析第70-76页
        4.3.1 氧氧径向分布函数第70-73页
        4.3.2 X射线衍射谱第73-76页
    4.4 本章小结第76-77页
第5章 亚稳态高压冰的振动谱及其氢键环境模拟第77-95页
    5.1 引言第77页
    5.2 振动谱模拟第77-82页
        5.2.1 基于从头算分子动力学的傅里叶变换法第78-79页
        5.2.2 结果分析第79-82页
    5.3 高压无定形冰的振动谱分析第82-89页
        5.3.1 多峰拟合结果第82-83页
        5.3.2 理论模拟的分峰结果第83-86页
        5.3.3 解谱方案第86-89页
    5.4 局域氢键环境第89-92页
        5.4.1 氢键键角∠OHO分布第89-91页
        5.4.2 氢氧径向分布函数第91-92页
    5.5 氢键环境对振动谱的影响第92-93页
    5.6 本章小结第93-95页
第6章 冰Ⅶ晶体结构及振动谱的分子动力学模拟第95-103页
    6.1 引言第95页
    6.2 冰Ⅶ结构模拟第95-98页
    6.3 O-H伸缩振动谱第98-100页
    6.4 氢键环境第100-102页
    6.5 本章小结第102-103页
结论与展望第103-106页
    一、主要结论第103-104页
    二、存在的问题及展望第104-106页
        1. 实验研究存在的问题及展望第104-105页
        2. 理论模拟存在的问题及展望第105-106页
附录1 构型抽样法第106-113页
    1.1 引言第106页
    1.2 瞬态谐振模型第106-109页
    1.3 结果分析第109-111页
    1.4 局限性第111-113页
附录2 高压冰的拉曼散射光谱模拟第113-119页
    2.1 引言第113页
    2.2 基本原理第113-114页
    2.3 高压晶体冰的拉曼散射光谱模拟第114-117页
    2.4 高温高压无定形冰的拉曼散射光谱模拟第117-118页
    2.5 本章小结第118-119页
致谢第119-121页
参考文献第121-134页
攻读博士学位期间发表的论文及研究成果第134-135页

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