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分子与原子的冷却和囚禁研究,一直以来是分子物理、化学物理等领域内实验和理论研究的重要课题。激光直接冷却分子,近年来在实验和理论上受到了广泛的关注。本文以激光冷却BNˉ离子分子为背景,研究了硼的氮化物及其离子化合物的结构和光谱。 (1)在ab initio计算方面,利用态平均的全活性空间自洽场方法(CASSCF),和多参考组相互作用方法MRCI计算了BN(x3Π、a1Σ+、b1Π)、BNˉ(x2∑+、A2Π、B2Σ+)分子的低电子态,得到了BN、BNˉ体系这些电子态的结构参数和势能曲线;通过数值求解薛定谔方程,给出了它们的振动能级和相应的光谱常数。计算的值与实验符合较好,表明我们计算的结果是可靠的。 (2)计算了BNˉ分子(x2∑+、A2Π、B2Σ+)低电子态间的跃迁偶极矩,得到了激发态的基振动能级的辐射寿命,爱因斯坦发射系数,和振动能级间跃迁的Franck-Condon因子。发现:B2Σ(v=0)的寿命为τ=73ns,B2Σ+(v=0)→x2∑+(v=0)的FC因子达到f00=0.986,因此,利用B2Σ+(v=0)→x2∑+(v=0)准闭合循环跃迁,有望实现对 BN-分子的激光冷却。 (3)提出了两束激光冷却BNˉ分子的方案:主泵浦激光波长λ00=474.676 nm、辅泵浦光源:λ01=514.642nm。