Физика твердого тела

Авторам

Правила оформления публикаций

Вышедшие номера

2024
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2023
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2022
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2021
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2020
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2019
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2018
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2017
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2016
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2015
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2014
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2013
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2012
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2011
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2010
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2009
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2008
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2007
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2006
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2005
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2004
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2003
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2002
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2001
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2000
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1999
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1998
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1997
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1996
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1995
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1994
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1993
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1992
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1991
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1990
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1989
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1988
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Механизмы неупругого рассеяния низкоэнергетических протонов на молекулах C₆H₆, C₆₀, C₆F₁₂ и C₆₀F₄₈

Аврамов П.В.^1,2, Якобсон Б.И.², Скуцерия Г.Е.²

¹Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук, Красноярск, Россия Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center KSC SB, Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk, Russia

Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center KSC SB, Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk, Russia

²Center for Biological and Environmental Nanotechnology, Rice University, Houston, Texas, USA

Email: pavel@taka.jaeri.go.jp

Поступила в редакцию: 25 апреля 2005 г.

Выставление онлайн: 20 декабря 2005 г.

PDF версия

Абстракт
Литература
Статистика просмотров

Методами квантовой химии и неэмпирической молекулярной динамики исследованы механизмы неупругого рассеяния низкоэнергетических протонов с кинетической энергией 2-7 eV на молекулах C₆H₆, C₆F₁₂, C₆₀ и C₆₀F₄₈. Показано, что для систем "C₆H₆+протон" и "C₆₀+протон" начиная с расстояния 6 Angstrem от углеродного каркаса процесс переноса электронного заряда с ароматической молекулы на H⁺ происходит с вероятностью, близкой к единице, превращая H⁺ в атом водорода, а нейтральные молекулы C₆H₆ и C₆₀ - в катион-радикалы. Механизм взаимодействия низкоэнергетических протонов с молекулами C₆F₁₂ и C₆₀F₄₈ носит принципиально иной характер и может качественно рассматриваться как взаимодействие нейтральной молекулы с точечным зарядом. Кулоновское возмущение системы, возникающее за счет взаимодействия нескомпенсированного заряда протона и малликеновских зарядов атомов фтора, приводит к инверсии энергий электронных состояний, локализованных с одной стороны, на положительно заряженном ионе водорода, а с другой - на молекулах C₆F₁₂ и C₆₀F₄₈, в результате чего состояние "нейтральная молекула + протон" становится основным. Это в свою очередь делает процесс переноса электронного заряда энергетически невыгодным. Квантово-химические и молекулярно-динамические расчеты различного уровня сложности показали, что для фторпроизводных ряда ароматических структур (C₆F₁₂, C₆₀F₄₈) барьеры проникновения протонов через углеродные шестиугольники в 2-4 раза ниже по сравнению с соответствующими материнскими системами (C₆H₆, C₆₀). Этот эффект объясняется отсутствием активного pi-электронного облака у фторированных молекул. Работа частично поддержана Nanoscale Science and Engineering Initiative of the National Science Foundation, N EEC-0118007 (Rice CBEN), и Welch Foundation. PACS: 61.48.+c, 61.80.Lj

J.R. Heath, S.C. O'Brien, Q. Zhang, Y. Liu, R.F. Curl, H.W. Kroto, F.K. Tittel, R.E. Smalley. J. Am. Chem. Soc. 107, 7779 (1985)
Y. Chai, T. Guo, C. Jin, R.E. Haufler, L.P.F. Chibante, J. Fure, L. Wang, J.M. Alford, R.E. Smalley. J. Phys. Chem. 95, 7564 (1991)
M. Saunders, H.A. Jimenez-Vazquez, R.J. Cross, R.J. Poreda. Science 259, 1428 (1993); F. Hensel, P. Edwards. Science 271, 1693 (1996)
J.J. Christian, Z. Wan, S.L. Anderson. Chem. Phys. Lett. 199, 373-8 (1992)
T.A. Murphy, T. Pawlik, A. Weidinger, M. Hohne, R. Alcala, J.M. Spaeth. Phys. Rev. Lett. 77, 1075 (1996)
E.E.B. Campbell, R. Tellgmann, N. Krawez, I.V. Hertel. J. Phys. Chem. Sol. 58, 1763 (1997)
T. Ohtsuki, K. Ohno, K. Shiga, Y. Kawazoe, Y. Maruyama, K. Masumoto. Phys. Rev. Lett. 81, 967 (1998)
D.S. Bethune, R.D. Johnson, J.R. Salem, M.S. de Vries, C.M. Yannoni. Nature (London) 366, 123 (1993)
S.K. Estreicher, C.D. Lathan, M.I. Heiggie, R. Jones, S. Oberg. Chem. Phys. Lett. 196, 311 (1992)
K.C. Mowrey, M.M. Ross, J.H. Callahan. J. Phys. Chem. 96, 4755 (1992)
M. Kolb, W. Thiel. J. Comp. Chem. 14, 37 (1993)
J. Hru\^ sak, D.K. Bohme, T. Weiske, H. Schwarz. Chem. Phys. Lett. 193, 97 (1992)
K. Ohno, Y. Maruyama, K. Esfarjani, Y. Kawazoe. Phys. Rev. Lett. 76, 3590 (1996)
R. Mitsumoto, T. Araki, E. Ito, Y. Ouchi, K. Seki, K. Kikuchi, Y. Achiba, H. Kurosaki, T. Sonoda, H. Kobayashi, O.V. Boltalina, V.K. Pavlovich, L.N. Sidorov, Y. Hattori, N. Liu, S. Yajima, S. Kawasaki, F. Okino, H. Touhara. J. Phys. Chem. A 102, 552 (1998)
L.G. Bulusheva, A.V. Okotrub, O.V. Boltalina. J. Phys. Chem. A 103, 9921 (1999)
M.J. Frisch, G.W. Trucks, H.B. Schlegel et al. GAUSSIAN 01. Development Version (Revision B.01). Gaussian, Inc., Pittsburgh, PA (2001)
W. Andreoni. Ann. Rev. Phys. Chem. 49, 405 (1998)
K. Hedberg, L. Hedberg, D.S. Bethune, C.A. Brown, M.S. de Vries, R.D. Johnson. Science 254, 410 (1991)
R. Car, M. Parinello. Phys. Rev. Lett. 55, 22, 2471 (1985)
Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Квантовая механика, нерелятивистская теория. Наука, М. (1974)
J.H. Weaver. Acc. Chem. Res. 25, 143 (1992)
С.А. Варганов, П.В. Аврамов, С.Г. Овчинников. ФТТ 42, 2103 (2000)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель