| 比热和直流磁化率证明N+H…O-氢键的电子自旋翻转在D-和L-丙氨酸单晶中的不对称相变 |
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| 引用本文： | 王文清,沈新春,吴季兰,龚,申国华,赵洪凯.比热和直流磁化率证明N+H…O-氢键的电子自旋翻转在D-和L-丙氨酸单晶中的不对称相变[J].物理化学学报,2012,28(4):773-780. |
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| 作者姓名： | 王文清 沈新春 吴季兰 龚 申国华 赵洪凯 |
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| 作者单位： | 1. Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Department of Applied Chemistry, College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Beijing 100871, P. R. China;
2. School of Chemistry and Chemical Engineering, Shandong University, Jinan 250061, P. R. China |
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| 基金项目： | supported by the National Natural Science Foundation of China(21002006,20452002);Special Program for Key Basic Research of the Ministry of Science and Technology,China(2004-973-36)~~ |
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| 摘 要： | 为了解决D-和L-丙氨酸在约270K相变的分岐和机理,对其单晶、多晶粉末及原料利用微分扫描量热仪测定比热.用三线法以蓝宝石作校正,并与手册的D-和L-丙氨酸标准比热值比较.在单晶中,实验观察到吸热相变峰最高处时的温度及热焓为:D-丙氨酸,Tc=272.02K,△H=1.87J·mol-1;L-丙氨酸,Tc=271.85K,△H=1.46J·mol-1;热焓差为0.41J·mol-1.参比晶体D-缬氨酸,Tc=273.59K,△H=1.75J·mol-1;L-缬氨酸,Tc=273.76K,△H=1.57J·mol-1;热焓差为0.18J·mol-1.实验发现已测量过的单晶磨成多晶粉末后再测,相变峰消失.说明相变与晶格有关.变温中子衍射排除了D→L的构型相变,但发现N+H…O-氢键沿D-和L-丙氨酸单晶的c轴反向变化.变温偏振拉曼散射反映相变机制与N+H…O-中电子的轨道磁偶极矩相关,观察到偏振光的不对称散射.在外加磁场强度H为+1T和-1T下,变温测定D-和L-丙氨酸晶体的直流磁化率,证明在270K有电子自旋翻转的相变.电子自旋的向上或向下,取决于晶格中NH+3的扭曲振动及N+H…O-氢键沿晶体c轴的方向.由于自旋的定轴性,可以解释单晶和多晶粉末比热结果的分岐.
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| 关 键 词： | 比热 直流磁化率 N+H…O-氢键 电子自旋翻转 不对称相变 D-和L-丙氨酸单晶 |
| 收稿时间： | 2011-10-31 |
| 修稿时间： | 2012-02-13 |
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