在CCSD(T)-F12 b水平和适当的三重zeta基组下计算了三氧化硫(SO $_3$)的{\it Ab initio}势能面和偶极矩面.对平衡S-O距离作了轻微的修正后,用变分核运动程序TROVE拟合并计算了\sothree的纯转动谱和转动-振动谱.计算考虑了0 - 4000 \cm\区域中的跃迁,转动状态高达J = 85。得到的349~348~513跃迁谱线表适用于模拟室温SO_3光谱。与所观察到的红外吸收光谱和计算被用来放置在一个绝对尺度上的测量的相对强度的良好协议。提供了一个包含10~878个实验跃迁的列表,其形式适合于纳入标准大气和行星光谱数据库。
英文摘要:
{\it Ab initio} potential energy and dipole moment surfaces are computed for sulfur trioxide (SO$_3$) at the CCSD(T)-F12b level of theory and appropriate triple-zeta basis sets. These surfaces are fitted and used, with a slight correction for the equilibrium S--O distance, to compute pure rotational and rotation-vibraton spectra of \sothree\ using the variational nuclear motion program TROVE. The calculations considered transitions in the region 0--4000 \cm\ with rotational states up to J=85. The resulting line list of 349~348~513 transitions is appropriate for modelling room temperature SO3 spectra. Good agreement is found with the observed infrared absorption spectra and the calculations are used to place the measured relative intensities on an absolute scale. A list of 10~878 experimental transitions is provided in a form suitable for inclusion in standard atmospheric and planetary spectroscopic databases.
A variationally computed room temperature line list for AsH$_{3}$
计算了砷化氢分子的转动-振动能级及相应的跃迁强度。从\textit{ab initio}电子结构计算获得的势能面(PES)被细化到实验数据,并且所得能级显示6500 cm $^{-1}$下所有可靠已知的$J=0$项值的子波数精度。经过一个小的经验调整的能带中心,我们计算的($J=1-6$)振转态再现578实验得出的能量与0.122厘米$^{-1}$的均方根误差。利用改进的PES和一个新的偶极矩面(DMS)计算了能量为10~500 cm $^{-1}$和转动量子数为$J=30$的态间跃迁的绝对谱线强度.计算的DMS再现实验线强度的$ν_1$和$ν_3$频带内的10\%的不确定性。此外,我们计算的吸收截面显示良好的协议与太平洋西北国家实验室(PNNL)记录的$600-6500$ cm $^{-1}$的完整范围内的主要吸收功能。
Room temperature line lists for CO\2 symmetric isotopologues with \textit{ab initio} computed intensities
遥感实验需要高精度,最好是百分之几,线强度,并在响应这一需要,我们提出了计算的室温线列表为六个对称同位素的二氧化碳:$^{13}$ C $^{16}$ O $_2$、$^{14}$ C $^{16}$ O $_2$、$^{12}$ C $^{17}$ O $_2$、$^{12}$ C $^{18}$ O $_2$、$^{13}$ C $^{17}$ O $_2$和$^{13}$ C $^{18}$ O $_2$,覆盖0-8000 PDMATHAMT的范围。我们的计算方案是基于变分核运动计算和对产生的谱线强度的可靠性分析。使用DVR 3D软件套件和高质量半经验势能面(PES)计算旋转振动波函数和能级,然后使用\abinitio \偶极矩面(DMS)计算强度。为每个同位素体计算四个线列表以量化PES/DMS的微小失真的敏感性。可靠的谱线以最新的最先进的测量和HITRAN 2012数据库为基准,支持强谱带的大多数谱线强度预测精度低于百分比的说法。使用有效的哈密顿量生成精确的线位置。我们建议在今后的遥感研究中使用这些线条表并将其纳入数据库。
ExoMol line lists -- XL. Ro-vibrational molecular line list for the hydronium ion (H$_3$O$^+$)
计算水合氢(H $_3$ $^{16}$ O $^+$)的新的线列表。该谱线是基于一个新的从头计算偶极矩曲面(CCSD(T)/aug-cc-pVQZ)和一个新的经验势能面(PES)。H $_3$ O $^+$的经验PES是通过对从文献中收集的实验确定的振转能量进行全局拟合来精炼从头算表面而获得的,所述文献包括地面、$ν_1^{\pm}$、$ν_2^{\pm}$、$2ν_2^{\pm}$、$ν_3^{\pm}$和$ν_4^{\pm}$振动态。该线路表涵盖了高达10 000 cm $^{-1}$(波长$>1 μ$ m)的波数范围,并应在高达$T=1500$ K的温度下完成。这是H $_3$ O $^+$的第一个全面的线列表,具有广泛的波数覆盖范围和准确的过渡概率。讨论了太阳系巨行星和系外行星光谱中水合氢离子探测的前景。eXeL细胞系列表可从ExoMol和CDS数据库公开获得。
ExoMol molecular line lists XXXV: a rotation-vibration line list for hot ammonia
提供了$^{14}$ NH $_3$的新热线列表。CoYuTe的线列表是使用精确的、经验精炼的势能面和先前报道的氨的CCSD(T)/aug-cc-pVQZ从头计算偶极矩面构建的。该线路列表是氨线路列表BYTe的改进[Yurchenko等人,Mon.没有R.宇航员协会,413,1828(2011)]。CoYuTe谱线列表涵盖了高达20000 cm $^{-1}$的波数,即在高达1500 K的温度下,波长超过0.5 $μ$ m。与文献中高温实验数据的比较表明,对于6000 cm $^{-1}$以下的波数,两者有很好的一致性。CoYuTe谱线列表包含169亿次转换,可从ExoMol网站(www.example.com)和CDS数据库获得。
ExoMol line lists XXV: A hot line list for silicon sulphide, SiS
在富含碳的恒星IRC+10216 CW Leo的星周介质中,长期以来一直观察到SiS。本文计算了12种硫化硅同位素的转动振动谱线和配分函数($^{28}$ Si $^{32}$ S,$^{28}$ Si $^{34}$ S,$^{29}$ Si $^{32}$ S,$^{28}$ Si $^{33}$ S,$^{30}$ Si $^{32}$ S,$^{29}$ Si $^{34}$ S,$^{30}$ Si $^{34}$ S,$^{28}$ Si $^{36}$ S,$^{29}$ Si $^{33}$ S,$^{29}$ Si $^{36}$ S,$^{30}$ Si $^{36}$ S)处于其基态(X $^1Σ^+$)电子态。计算采用现有的光谱精确的势能曲线(PEC)来自实验测量和新计算的从头计算偶极矩曲线(DMC)。$^{28}$ Si $^{32}$ S行列表包括10104个状态和91715个转换。这些行列表可从ExoMol网站www.exomol.com和CDS数据库获得。
ExoMol molecular line lists - XIV: The rotation-vibration spectrum of hot SO$_2$
众所周知,二氧化硫存在于行星和卫星的大气层中,其存在通常与火山活动有关,并存在于年轻和演化恒星的星周包层以及星际介质中。这项工作提出了一个13亿的$^{32}$ S $^{16}$ O $_2$振动旋转跃迁的线列表计算使用一个简单的调整势能面和从头计算偶极矩表面。该表给出了温度低于2000 K时高达8000 cm $^{-1}$(波长大于1.25 $μ$ m)的完整覆盖范围。在300和500 ℃下记录红外吸收截面,用于验证所得ExoAmes线列表。行列表以电子形式提供,作为本条的补充数据,也可在www.exomol.com上查阅。
ExoMol molecular line lists - XXVII: spectra of C2H4
提供了乙烯的新行列表,$^{12}$ C $_2$ $^1$ H $_4$。线列表是基于高水平从头算势能和偶极矩表面。势能面通过与实验能量拟合而得到修正。线列表覆盖了高达7000 cm $^{-1}$(1.43 $μ$ m)的范围,包括所有振转跃迁(500亿)和低于5000 cm $^{-1}$的较低状态,因此应适用于高达700 K的温度。提出了一种从振动带强度计算分子不透明度的方法,并用于提供较短波长和较高温度下乙烯的温度依赖性截面。当结合现实的能带分布(如建议的三带模型),振动强度技术提供了一个便宜的,但相当准确的替代完整的振转计算在高温下,应该是可靠的代表分子的不透明度。C $_2$ H $_4$行列表(称为MaYTY)以电子形式从CDS中提供。
Cavity ring-down spectroscopy of CO$_2$ near $λ$ = 2.06 $μ$m: Accurate transition intensities for the Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) "strong band"
CO的$λ$ = 2.06 $μ$ m吸收带被广泛用于大气二氧化碳的遥感,使其与许多重要的自上而下的碳通量测量相关。在这些测量中采用的检索算法中使用的前向模型需要越来越精确的线强度和线形状的数据,从中可以计算吸收截面。为了克服现有谱线表的精度限制,我们使用稳频腔衰荡光谱测量了$^{12}$ C $^{16}$ O $_2$吸收带中的39个跃迁。测量谱线强度,估计的相对组合标准不确定度为$u_r$ = 0.08%。我们使用两种理论模型1预测测量强度的$J$依赖性:具有Herman-Wallis旋转振动校正的一维光谱模型和逐线从头计算偶极矩表面模型[Zak et al. JQSRT 2016;177:31-42]。对于第二种方法,我们只拟合一个因子来重新调整理论积分带强度,使其与测量强度一致。我们发现,后一种方法产生了同样充分的代表性的拟合$J$依赖的强度数据,并提供了最物理的一般表示的结果。我们推荐的积分带强度值等于7.183 $\times$ 10 $^{-21}$ cm分子$^{-1}$ $\pm$ 6 $\times$ 10 $^{-24}$ cm分子$^{-1}$,该值基于重新标度的从头算模型,对应于拟合的标度因子1.0069 $\pm$ 0.0002。将文献强度值与我们的结果进行比较,发现系统偏差范围为$-$ 1.16%至+0.33%。