Исследование спектрально-энергетических характеристик полярных двухатомных молекул для моделирования и создания наноструктур : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель А. А. Минько

Abstract

Объект исследования: спектральные, энергетические и динамические ха-рактеристики ровибронных состояний полярных двухатомных молекул KRb и YbRb. Цель работы: разработка методов, способствующих получению среды с упорядоченной в наномасштабе и оптически управляемой квантовой структурой из полярных двухатомных молекул с перспективой использования таких сред в инновационных технологиях, в том числе для получения новых материалов, для разработки квантовых компьютеров и других научно-практических задач. Результаты работы: установлено, что квантово-химические вычисления, основанные на мульти-опорном приближении в рамках метода теории возмущений при использовании базисов, включающих эффективные остовные потенциалы для описания внутренних электронов тяжёлых атомов, наиболее адекватно воспроизводят электронную структуру и спектрально-энергетические характеристики основного и возбуждённых электронных состояний полярных двухатомных молекул, в состав которых входят атомы щелочных металлов; рассчитаны функции потенциальной энергии нижних 5 синглетных, 5 триплетных и 18 спин-смешанных термов молекулы KRb, а также 6 дублет-ных, 2 квартетных и 14 спин-смешанных термов молекулы YbRb; получены спектроскопические параметры ФПЭ электронных состояний; для термов основного состояния X1Σ+ и первого триплетного состояния 13Σ+ молекулы KRb рассчитанные формы ФПЭ наилучшим образом по срав-нению с результатами других теоретических исследований согласуются с экспериментальными параметрами ФПЭ; энергии асимптотических пределов термов молекулы YbRb, а также величины спин-орбитального расщепления успешно согласуются с экспериментальными данными для отдельных атомов иттербия и рубидия; построены системы колебательных и колебательно-вращательных состо-яний для рассчитанных электронных термов молекул KRb и YbRb; для основного состояния X1Σ+ и первого триплетного состояния 13Σ+ молекулы KRb рассчитанные энергии колебательно-вращательных состояний и соответствующие частоты переходов наилучшим образом по сравнению с результатами других теоретических исследований согласуются с результатами экспериментальных исследований; для возбуждённого электронного состояния 12П1/2 молекулы YbRb рассчитанные энергии колебательных состояний вблизи границы диссоциации согласуются с экспериментально измеренными величинами; рассчитаны факторы Франка – Кондона, определяющие интенсивности вибронных переходов и установлены соответствующие вероятности для молекул KRb и YbRb; определены наиболее перспективные каналы оптического возбуждения и релаксации для перевода молекул в состояния, необходимые для формирования оптически управляемой квантовой структуры, состоящей из когерентного ансамбля соответствующих молекул.