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内嵌水二聚体富勒烯(H2O)2@C84的基态性质与光谱特性
引用本文:杨月菊,蔡绍洪,沈虎峻,隆正文.内嵌水二聚体富勒烯(H2O)2@C84的基态性质与光谱特性[J].原子与分子物理学报,2018,35(2):173-180.
作者姓名:杨月菊  蔡绍洪  沈虎峻  隆正文
作者单位:贵州大学物理学院,贵州大学物理学院,贵州师范学院贵州省纳米材料模拟与计算重点实验室,贵州大学物理学院
基金项目:国家自然科学基金,省市自然科学基金
摘    要:采用密度泛函B3LYP方法以6-31G为基组研究了富勒烯D_(2d)(23)-C_(84)和内嵌水二聚体富勒烯(H_2O)_2@D_(2d)(23)-C_(84)的中性、阴离子及阳离子基态几何结构、稳定性、电荷分布、能量、电偶极矩、能隙、红外及拉曼光谱特性;用含时的TD-B3LYP方法研究了富勒烯C_(84)和内嵌水二聚体富勒烯(H_2O)_2@C_(84)的紫外-可见吸收光谱.研究结果表明:水二聚体的加入导致了富勒烯分子的对称性降低、偶极矩增加,体系能隙减小,同时水二聚体的氢键键长减小.另外,水二聚体的加入改变了富勒烯分子的红外和拉曼光谱特征,如谐振频率的移动以及红外和拉曼峰的增强或减弱.研究结果显示水二聚体的加入致使富勒烯分子的最大激发波长发生红移,对其它激发波长的位置以及振子强度也产生影响,如光学活性(振子强度不为0)的激发态成为光学非活性(振子强度为0)的激发态或者光学非活性的激发态成为光学活性的激发态;同时研究发现C_(84)存在能量简并的激发态,而(H_2O)_2@C_(84)并没有能量简并的激发态;虽然水二聚体的加入影响富勒烯分子的激发特性,但计算结果显示C_(84)和(H_2O)_2@C_(84)经展宽后的紫外-可见光谱轮廓基本一致.该研究可以为将来的实验光谱测量提供理论依据,也可以为内嵌水二聚体富勒烯的合成和应用提供理论指导.

关 键 词:C84  (H2O)2@C84  密度泛函理论  光谱特性
收稿时间:2017/8/30 0:00:00
修稿时间:2017/10/18 0:00:00

Ground state properties and spectral properties of endohedral water dimer fullerene (H2O)2@C84
Yang Yue-Ju,Cai Shao-Hong,Sheng Hu-Jun and Long Zheng-Wen.Ground state properties and spectral properties of endohedral water dimer fullerene (H2O)2@C84[J].Journal of Atomic and Molecular Physics,2018,35(2):173-180.
Authors:Yang Yue-Ju  Cai Shao-Hong  Sheng Hu-Jun and Long Zheng-Wen
Institution:College of physics, Guizhou University,Guizhou Provincial Key Laboratory of Computational Nano-material Science , Guizhou Education University,College of physics, Guizhou University
Abstract:
Keywords:C84  (H2O)2@C84  density functional theory  spectral properties
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