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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

目的：经研究，分子的外电场效应已为许多领域提供理论基础，具有一定的应用价值，因此对分子的外场研究引起了诸多学者的重视。目前对外场作用下的物质特性研究已较为普遍,因此本论文中心部分根据陶瓷材料的种类主要分为三个部分，对每种典型材料进行逐一的计算和分析。主要利用量子化学计算软件gaussian 09中的密度泛函理论的b3lyp方法研究三种典型的陶瓷材料（碳化硅，氮化镓，氧化锆）在辐射场作用下的物理特性和光谱特性。目的是为其在辐射场作用下的特性研究提供重要的理论依据使得该类物质今后的研究发展更为顺利，有所依据。

意义：研究分子原子在辐射场作用下的结构变化是当前最活跃的领域之一, 分子在外场作用下的特性研究是许多领域的基础性工作，具有一定的理论和应用价值。研究分子的外场效应对于理解分子结构对性能的影响和外场调节分子性能的物理机理有着重要的帮助，同时，这也为探索材料的潜在应用价值起到一定的指导作用。分子在外场作用下产生很多高能量的分子激发态, 进而能量较高的激发态发生一系列的物理化学变化从而产生新现象，如分子键长、能带结构等性能的改变、新旧化学键的断裂和形成、新激发态生成等。这些变化将使其原有的物理和化学性质发生很大改变。目前对外场作用下的物质特性研究已较为普遍,但是关于三种典型的陶瓷材料（碳化硅，氮化镓，氧化锆）的研究还少有文献报道，因此本文将较为系统的陈述研究成果，这将为该类物质在辐射场作用下的特性研究提供重要的理论依据，具有相当的应用价值和指导意义。

国内外研究现状

国内研究现状：作为当前最热门的领域之一，研究分子的外电场效应已为许多领域提供理论基础， 具有一定的应用价值和指导意义，因此对分子的外场研究引起了许多学者的极大兴趣和重视。研究物质分子在外电场中的特性是研究物质特性的一个重要途径，而研究物质分子的结构性优势极其重要的一项工作，因为物质的结构特性决定了物质的材料特性。在外电场的作用下分子会发生许多物理化学变化，分子在外电场作用下可产生大量的高能分子激发态与次级电子，进而能量较高的激发态与次级电子会发生一系列的化学变化和新现象。而研究分子的激发态对光化学及辐射化学有着重要的意义，因此对外场作用下的物质特性研究已有大量报道。如2009年，宜宾学院计算物理重点实验室和四川大学原子与分子物理研究所仔细研究了外场作用下的mgo的分子结构和特性；2013年，浙江理工大学光电材料与器件中心和北京邮电大学理学院信息光子与光通信国家重点实验室合作研究了zno在外电场作用下的光谱特性与物理结构；2016年，四川大学化学工程学院对外电场作用下的二氧化硫的分子结构及其特性进行研究等等。

2. 研究的基本内容

本论文中心部分根据陶瓷材料的种类主要分为三个部分，对每种典型材料进行逐一的计算和分析。本文主要利用量子化学计算软件Gaussian 09中的密度泛函理论的B3LYP方法研究三种典型的陶瓷材料（碳化硅，氮化镓，氧化锆）在辐射场作用下的物理特性和光谱特性。首先在6-311G (d,p)基组水平上优化了不同外电场下这几种分子的基态稳定构型，然后在此基础上利用同样的方法计算了该分子的分子结构、偶极矩、总能量、能隙以及红外光谱, 拉曼光谱, 紫外-可见吸收光谱强度等。最后根据计算可得其键长, 键角, 偶极矩, 能量等物理性质的变化以及其红外光谱, 拉曼光谱和紫外可见吸收光谱的变化特征及其振子强度的变化,根据其数据的变化趋势进行构图分析，得出其总体变化情况。这为其在辐射场作用下的特性研究提供了重要的理论依据.

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

本文本论文中心部分根据陶瓷材料的种类主要分为三个部分，对每种典型材料进行逐一的计算和分析。本文主要利用量子化学计算软件gaussian 09中的密度泛函理论的b3lyp方法研究三种典型的陶瓷材料（碳化硅，氮化镓，氧化锆）在辐射场作用下的物理特性和光谱特性。首先在6-311g (d,p)基组水平上优化了不同外电场下这几种分子的基态稳定构型，然后在此基础上利用同样的方法计算了该分子的分子结构、偶极矩、总能量、能隙以及红外光谱, 拉曼光谱, 紫外-可见吸收光谱强度等。最后根据计算可得其键长, 键角, 偶极矩, 能量等物理性质的变化以及其红外光谱, 拉曼光谱和紫外可见吸收光谱的变化特征及其振子强度的变化,根据其数据的变化趋势进行构图分析，得出其总体变化情况。

4. 参考文献

[1] hu s d, zhang b, li z j. a new analytical model of high voltage silicon on insulator thin film devices[j]. chin. phys. b, 2009, 18 (01): 315.

[2] huang d h, wang f h, min j, et al. study on structure characteristics of mgo molecule under external electric field [j]. acta phys. sin., 2009, 58(5) : 3052 (in chinese) [黄多辉, 王潘侯, 闵军, 等. 外电场作用下mgo分子的特性研究 [j]. 物理学报, 2009, 58(5) : 3052]

[3] liu f t，zhang s h，shao j x，et al. study on the properties of fo molecule under the external electric field [j]. j. at. mol. phys. 2010, 27(3) : 429 (in chinese) [柳福提, 张淑华, 邵菊香, 等. 外电场作用下 fo 分子的特性研究 [j]. 原子与分子物理学报, 2010, 27(3) : 429]