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 |
