文献

J-GLOBAL ID：201702216432956705   整理番号：17A0385949

電気双極子により結合したH₂O@C₆₀二量体 12次元量子計算による並進回転固有状態

Electric-dipole-coupled H₂O@C₆₀ dimer: Translation-rotation eigenstates from twelve-dimensional quantum calculations

著者 (2件)： Felker Peter M. (Department of Chemistry and Biochemistry, University of California, Los Angeles, California 90095-1569, USA) ,  Bacic Zlatko (Department of Chemistry, New York University, New York, New York 10003, USA)
資料名： Journal of Chemical Physics  (Journal of Chemical Physics)
巻： 146  号： 8  ページ： 084303-084303-10  発行年： 2017年02月28日 
JST資料番号： C0275A  ISSN： 0021-9606  CODEN： JCPSA6  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： カプセル封じされた二つの水分子の量子化ガラガラ運動を伴うH₂O@C₆₀二量体の並進回転(TR)固有状態について12次元(12D)Schrodinger式の変分解を報告した。H₂OおよびC₆₀の両者を剛体として扱い,ケージ-ケージ構造を固定とした。二量体中のH₂O@C₆₀モノマのTR固有状態が水環境における電気双極子-双極子相互作用により結合すると考え,著者ら最近の報告[P.M.Felker and Z.Bacic,J.Chem.Phys.144,201101(2016)]によるモノマの6D TR固有状態の積からなる二量体基底における相互作用の行列要素の計算によって式を導いた。これらの式を用いてH₂O@C₆₀二量体のTRハミルトニアン行列を水の2種の双極子モーメントおよび種々の二量体構造について計算した。その結果,双極子-双極子相互作用の寄与の次数(1または2次)が異なる2種の固有状態が明かとなった。この2種の固有状態は双極子誘起エネルギーシフトの大きさおよびH₂O@C₆₀中の水双極子モーメントおよび距離に対するシフトの依存性が異なる。また,二量体の結果はC₆₀ケージの配向変化にはほぼ依存しないことを見出した。最後に,本結果は電気双極子-双極子相互作用が,水の双極子が遊離水に近い少なくとも部分的にH₂O@C₆₀粉末試料中のH₂Oが経験する見かけの縮約対称性環境の原因である[K.S.K.Goh et al.,Phys.Chem.Chem.Phys.16,1330(2014)]ことを支持した。本報で開発した方法はH₂O@C₆₀結晶の拡大モデルで必要となると思われる,より大きいH₂O@C₆₀集合体のTR固有状態の計算に直接利用できる。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *フラーレンC60 ,  *水分子 ,  電気双極子 ,  *二量体 ,  カプセル封じ ,  並進 ,  分子回転 ,  Schroedinger方程式 ,  双極子相互作用 ,  双極子モーメント
準シソーラス用語： 固有状態 ,  *内包フラーレン ,  並進運動 ,  量子振動

分類 (4件)： 分子化合物  (CE02000C) ,  原子・分子のクラスタ  (BH09030O) ,  錯体の赤外・Ramanスペクトル(分子)  (BH06034J) ,  分子の電子構造  (BH05010Q)

タイトルに関連する用語 (5件)： 電気双極子 ,  二量体 ,  量子計算 ,  並進 ,  固有状態