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

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2006

Аннотация: 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

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Физика твердого тела

Выпуск журнала: Т.48, 1

Номера страниц: 164-171

ISSN журнала: 03673294

Место издания: Санкт-Петербург

Издатель: Федеральное государственное унитарное предприятие Академический научно-издательский, производственно-полиграфический и книгораспространительский центр Наука

Авторы

  • Аврамов П.В. (paul@iph.krasn.ru)
  • Якобсон Б.И. (paul@iph.krasn.ru)
  • Скуцерия Г.Е. (paul@iph.krasn.ru)

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.