摘要：本文先简要介绍近几年国内在理论化学领域所取得的若干重要进展,包括在相对论量子化学、多参考态电子相关方法、气相分子反应动力学、激发态结构与动态过程、光化学反应过程的理论计算、大分子体系线性标度理论、从头算价键理论、新的密度泛函理论、固体表面催化过程、功能材料理论等领域所取得的成就。然后,本文介绍了理论化学及其交叉学科在有机功能材料,特别是在预测有机太阳能电池能量转换效率与理论设计方面的应用,这与社会的可持续发展密切相关。

摘要：物理化学的核心之一是研究原子的运动,包括化学键的断裂和形成.如果原子只是围绕分子的平衡构型运动,则不足以改变化学键,这时电子与分子中原子的振动耦合决定了分子及其聚集状态的物理性能,包括光、电、磁、热、力等响应行为.我们以有机发光材料为例,从最基本的电子结构出发,阐述电子-振动耦合对发光效率的决定作用,从中发展出预测光电性能的振动关联函数方法,并介绍这些方法用于阐述聚集诱导发光的机理及所预言的聚集同位素效应得到实验证实的成功实例.此外,该方法还被用于高效发光有机-金属配合物的配体设计.

摘要：共轭聚合物与有机分子材料中的电子激发结构与过程决定了材料的光电功能:根据Kasha规则,低能级激发态的排序决定能否发光;最低激发态至基态的辐射跃迁与无辐射跃迁之间的竞争决定了发光效率,后者主要由非绝热耦合(声子作用)决定;电荷激发态载体的传输由电子分布与振动耦合或杂质和无序的散射弛豫过程决定.本文针对有机功能材料的发光性能,介绍两种理论方法的研究进展,即可用于计算共轭聚合物激发态结构的量子化学密度矩阵重整化群方法和计算发光效率的多模耦合无辐射跃迁速率方法.这些方法被应用于有机功能材料的性能预测和分子设计中.

摘要：由于发光效率低和稳定性差,蓝色磷光材料一直是发光材料研究领域的瓶颈.为了更深层次地理解蓝色磷光分子结构与发光效率之间的关系,本工作结合密度泛函理论,运用作者新近发展的系间窜越速率的振动关联函数计算方法,定量研究了新型蓝光发射分子fac-tris(2-(4,6-difluorophenyl)pyridyl iridium(fac-Ir(F2ppy)3)的磷光光谱、辐射跃迁和无辐射跃迁速率及其与温度的依赖关系,计算结果很好地解释了实验测量结果.计算表明:(1)相较于未取代的绿光材料fac-Ir(ppy)3,杂原子F的引入增加了T1与S0的能隙,使得光谱蓝移,但没有带来额外的分子结构弛豫的重整能,从而使得该蓝色材料保持了高的发光效率;(2)无辐射跃迁过程所耗散的电子激发态能量主要是通过配体L1中的连接氟化苯环和吡啶环的C(5)—C(46)键、吡啶环内C(43)—C(44)键和C(42)—C(47)键及氟化苯环内的C(3)—C(6)键的伸缩振动,因此,理论研究表明可以通过分子设计来抑制这些振动来进一步提高这类材料的发光效率.

摘要：新编《孟姜女》是作曲家王志信、词作家刘麟80年代发表的民族声乐作品,根据江苏民歌《孟姜女》原曲调改编创作而成,是一首民族地域风格极浓的作品,在我国流传极广、影响极深。本文对该作品历史背景、音乐风格、作品结构和歌曲的艺术表现进行了阐述分析,对作品中女主人公孟姜女的内心情感进行了分析与探究,藉此帮助读者了解这首感人的民歌。

摘要：本文综述并修订了从20世纪50年代末至今,我们在计算化学领域所做的一些有意义的工作。序言部分把我们的工作置于当代科学的背景之下。然后我们以一种经典的基准测试体系——一种新的单粒子表象(即替代传统的原子和分子自旋轨道的化学自旋轨道)所构建的氢分子(H2)波函数——作为开始。用Hartree-Fock-Heitler-London(HF-HL)对从双原子分子到小的多原子分子进行计算所得的结果,与用传统的Hartree-Fock(HF)和Heitler-London(HL)计算的结果进行了对比;我们推断出,使用HF-HL水平的解决方案是计算量子化学的一个通用而且合理的选择。此外,我们也指出用化学自旋轨道构建的波函数,与HF-HL模型所得的波函数是等同的。除了这些计算之外,我们还对相关能、威格纳(Wigner)和库仑空穴(Coulomb Hole)泛函进行了评判性分析。上述研究工作是Hartree-Fock早期工作的继承与发展,这一时期以对原子和分子体系的先驱性计算为特征,包括基组优化、在HF和后HF(post Hartree-Fock)方法水平上的原子能量表格化以及用超级分子方法获得势能面。但是,要处理大分子体系并清楚地考察温度和时间,我们必须改用统计方法;我们回顾了用蒙特卡罗(Monte Carlo)、分子动力学和朗之万(Langevin)动力学,首先针对平衡的体系,而后在非平衡的开放体系中的模拟。对把这些模型联合起来建立的全局模拟法,也进行了详细的讨论。以上所有的工作既需要计算机硬件,也需要应用于计算化学各分支的程序。本文重温了过去半个世纪中人们编写、存档、免费发布的量子化学原子和分子程序以及统计力学程序。也回顾了20世纪80年代初,我们在设计和组装并行性超级计算机架构方面所做的先驱性工作,这些工作实现了计算化学上的第一个大规模并行计算。

摘要：本文总结了国家自然科学基金委员会科技活动专项“复杂体系激发态结构与动力学过程”研讨会的学术交流和研讨成果.首先,介绍了国内外该领域的最新研究进展,重点针对有机/高分子和量子点等体系的激发态问题进行了论述;接着,分析了复杂体系激发态领域的未来发展趋势;然后,探讨了复杂体系激发态领域未来面临的一些重要挑战与新机遇,其中涉及复杂体系激发态电子结构的计算方法、复杂体系的激子动力学模拟方法、激发态理论研究的通用模拟软件开发、激发态材料的设计合成与表征技术等四个方面内容;最后,凝练了亟需解决的关键科学问题,并提出了加强学科发展布局的资助建议.

摘要：光电活性共轭高分子是高分子科学的前沿研究方向.共轭高分子光电材料的研究在中国引起了学术界的广泛兴趣,中国的学者们对推动此研究领域的发展做出了重要贡献,并在新的高性能光电共轭高分子的分子设计、新型及可控聚合、性能调控以及光电应用等方面取得了一系列重要的创新成果.本文总结和评述了中国学者在光电高分子领域的研究成果与最新进展,并展望了其未来的发展.