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环形C18在外电场下的基态性质和激发特性

李世雄 陈德良 张正平 隆正文 秦水介

环形C18在外电场下的基态性质和激发特性

李世雄, 陈德良, 张正平, 隆正文, 秦水介
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-02-24

环形C18在外电场下的基态性质和激发特性

  • 1. 贵州师范学院
  • 2. 贵州大学研究生院
  • 3. 贵州大学 物理学院
  • 4. 贵州省光电子技术及应用重点实验室
  • 通信作者: 李世雄, leesxoptics@163.com
    基金项目: 国家级-国家自然科学基金青年基金(11804065)

摘要: 采用密度泛函理论方法(ωB97XD/def2-TZVP)研究了沿不同方向(x,y,z)加电场对环形C18的基态几何结构、能量、电子结构、芳香性、红外及拉曼光谱特性的影响;继而采用含时的TD-ωB97XD方法研究了C18在外电场下的激发特性。研究结果表明:外电场导致分子对称性降低,偶极矩随外电场的增加逐渐增加,体系总能量和LUMO-HOMO能隙随着外电场的增加一直减小。外电场将改变环上π电子的离域特征以及分子芳香性,如分子z方向加入电场将减弱π电子离域性及分子芳香性,分子x或y方向加入电场可以增强π电子离域性及分子芳香性。外电场将改变红外光谱特征,如谐振频率的移动以及红外峰的增强或减弱。外电场对环形C18的激发特性影响较大,如当分子y方向加电场时,激发波长发生红移;同时对振子强度有很大影响,原来振子强度很强的激发态变弱或成为禁阻跃迁,而原来振子强度很弱或禁阻的激发态变强。可以通过改变外电场来控制C18的基态性质和光谱特性,促进C18在分子器件等纳米领域的应用。

English Abstract

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