搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

碳分子线C5在激光场中的含时密度泛函理论研究

王志萍 陈健 吴寿煜 吴亚敏

引用本文:
Citation:

碳分子线C5在激光场中的含时密度泛函理论研究

王志萍, 陈健, 吴寿煜, 吴亚敏

Study of carbon atomic wire C5 in the laser field by time-dependent density functional theory

Wang Zhi-Ping, Chen Jian, Wu Shou-Yu, Wu Ya-Min
PDF
导出引用
  • 运用含时密度泛函理论和分子动力学相结合的方法, 研究了C5分子线在强激光场中的电离激发.研究发现, 当考虑激光强度对C5分子线激发的影响时, 激光强度越强, 分子吸收的能量越多, 电离也越早, 最终电离的电子也越多, 而且沿激光极化方向的偶极矩的变化及峰值也越大. 关于激光极化方向对C5分子线激发的影响的研究表明, 当激光极化方向沿着C5分子线轴向时, 分子的电离大大增强, x方向的激光脉冲仅能激发起x方向的偶极振荡, 而y方向的激光脉冲仅能激发起y方向的偶极振荡, 而且x方向的激光脉冲激发的偶极振荡强. 研究还表明, 当激光极化方向沿着C5分子线轴向时, 尽管由于电离增强而导致C5分子线CC键振动的同步性变差, 但在两种激光极化方向情况下, C5分子线的振动模式与中性C5分子线的振动模式相同.
    Combining the time-dependent density functional theory with molecular dynamics of ions the excitation of the carbon wire C5 is explored. It is found that the stronger the laser intensity, the more energies are absorbed by C5 and the earlier the ionization takes place and the more electrons are emitted when considering the effect of the laser intensity on the excitation of the carbon wire C5. The study of the influence of the polarization of the laser pulse on the excitation of C5 indicates that the ionization is enhanced and the dipole moment along the laser polarization is strengthened when the laser polarization is along the molecular axis, and the x-direction polarized laser pulse can only excite the dipole oscillation along the x axis, and the y-direction polarized one can only excite Dy. Furthermore, it is found that the synchronicity of the vibration of carbon bonds changes a little due to the enhanced ionization when the laser polarization is along the molecular axis, while the vibration modes of ionized carbon wire C5 are the same as those of the neutral carbon wire C5.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61178032)、中央高校基本科研业务费(批准号: JUSRP11A21)和江苏省高等教育学会十一五教育科学规划(批准号: JS053)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 61178032), the Fundamental Research Fund for the Central Universities , China (Grant No. JUSRP11A21), and the Eleven Five Planning Issues for Higher Education of Jiangsu Province, China (Grant No. JS053).
    [1]

    Kroto H W, Heath J R, O'Brien S C, Curl R F, Smalley R E 1985 Nature 318 162

    [2]

    Prinzbach H, Weiler A, Landenberger P, Wahl F, Wörth J, Scott T L, Gelmont M, Olevano D, Issendorff B V 2000 Nature 407 60

    [3]

    Orden A V, Saykally R J 1998 Chem. Rev. 98 2313

    [4]

    Massö H, Senent M L 2009 J. Phys. Chem. A 113 12404

    [5]

    Thaddeus P, McCarthy M C 2001 Spectrochim. Acta A 57 757

    [6]

    Maier J P, Walker G A H, Bohlender D A 2004 Astrophys. J. 602 286

    [7]

    Senent M L, Hochlaf M 2010 Astrophys. J. 708 1452

    [8]

    Galli G, Martin R M, Car R, Parrinello M 1989 Phys. Rev. Lett. 62 555

    [9]

    Lu Z Y, Wang C Z, Ho K M 2000 Phys. Rev. B 61 2329

    [10]

    Massö H, Senent M L, Rosmus P, Hochlaf M 2006 J. Chem. Phys. 124 234304

    [11]

    Chen X R, Bai Y L, Zhou X L, Yang X D 2003 Chem. Phys. Lett. 380 330

    [12]

    Jones R O 1999 J. Chem. Phys. 110 5189

    [13]

    Ravagnan L, Manini N, Cinquanta E, Onida G, Sangalli D, Motta C, Devetta M, Bordoni A, Piseri P, Milani P 2009 Phys. Rev. Lett. 102 245502

    [14]

    Cahangirov S, Topsakal M, Ciraci S 2010 Phys. Rev. B 82 195444

    [15]

    Lang N D, Avouris P 2000 Phys. Rev. Lett. 84 358

    [16]

    Wang B, Wei Y D, Wang J 2012 Phys. Rev. B 86 035414

    [17]

    Jaroń-Becker A, Becker A, Faisal F H M 2004 Phys. Rev. A 69 023410

    [18]

    Xu G L, Zhang X Z, Sun J F, Xie A D, Zhu Z H 2006 J. Atom. Mol. Phys. 23 164 (in Chinese) [徐国亮, 张现周, 孙金锋, 谢安东, 朱正和 2006 原子与分子物理学报 23 164]

    [19]

    Gross E K U, Kohn W 1990 Adv. Quant. Chem. 21 255

    [20]

    Goedecker S, Teter M, Hutter J 1996 Phys. Rev. B 54 1703

    [21]

    Perdew J P, Wang Y 1992 Phys. Rev. B 45 13244

    [22]

    Legrand C, Suraud E, Reinhard P G 2002 J. Phys. B 35 1115

    [23]

    Faisal F H M 1987 Theory of Multiphoton Processes (New York: Plenum)

    [24]

    Hairer E, Lubich C, Wanner G 2003 Acta Numerica 12 399

    [25]

    Calvayrac F, Reinhard P G, Suraud E, Ullrich C A 2000 Phys. Rep. 337 493

    [26]

    Massó H, Veryazov V, Malmqvist P Å, Roos B O, Senent M L 2007 J. Chem. Phys. 127 154318

    [27]

    Bernath P T, Hinkle K H, Keady J J 1989 Science 244 562

  • [1]

    Kroto H W, Heath J R, O'Brien S C, Curl R F, Smalley R E 1985 Nature 318 162

    [2]

    Prinzbach H, Weiler A, Landenberger P, Wahl F, Wörth J, Scott T L, Gelmont M, Olevano D, Issendorff B V 2000 Nature 407 60

    [3]

    Orden A V, Saykally R J 1998 Chem. Rev. 98 2313

    [4]

    Massö H, Senent M L 2009 J. Phys. Chem. A 113 12404

    [5]

    Thaddeus P, McCarthy M C 2001 Spectrochim. Acta A 57 757

    [6]

    Maier J P, Walker G A H, Bohlender D A 2004 Astrophys. J. 602 286

    [7]

    Senent M L, Hochlaf M 2010 Astrophys. J. 708 1452

    [8]

    Galli G, Martin R M, Car R, Parrinello M 1989 Phys. Rev. Lett. 62 555

    [9]

    Lu Z Y, Wang C Z, Ho K M 2000 Phys. Rev. B 61 2329

    [10]

    Massö H, Senent M L, Rosmus P, Hochlaf M 2006 J. Chem. Phys. 124 234304

    [11]

    Chen X R, Bai Y L, Zhou X L, Yang X D 2003 Chem. Phys. Lett. 380 330

    [12]

    Jones R O 1999 J. Chem. Phys. 110 5189

    [13]

    Ravagnan L, Manini N, Cinquanta E, Onida G, Sangalli D, Motta C, Devetta M, Bordoni A, Piseri P, Milani P 2009 Phys. Rev. Lett. 102 245502

    [14]

    Cahangirov S, Topsakal M, Ciraci S 2010 Phys. Rev. B 82 195444

    [15]

    Lang N D, Avouris P 2000 Phys. Rev. Lett. 84 358

    [16]

    Wang B, Wei Y D, Wang J 2012 Phys. Rev. B 86 035414

    [17]

    Jaroń-Becker A, Becker A, Faisal F H M 2004 Phys. Rev. A 69 023410

    [18]

    Xu G L, Zhang X Z, Sun J F, Xie A D, Zhu Z H 2006 J. Atom. Mol. Phys. 23 164 (in Chinese) [徐国亮, 张现周, 孙金锋, 谢安东, 朱正和 2006 原子与分子物理学报 23 164]

    [19]

    Gross E K U, Kohn W 1990 Adv. Quant. Chem. 21 255

    [20]

    Goedecker S, Teter M, Hutter J 1996 Phys. Rev. B 54 1703

    [21]

    Perdew J P, Wang Y 1992 Phys. Rev. B 45 13244

    [22]

    Legrand C, Suraud E, Reinhard P G 2002 J. Phys. B 35 1115

    [23]

    Faisal F H M 1987 Theory of Multiphoton Processes (New York: Plenum)

    [24]

    Hairer E, Lubich C, Wanner G 2003 Acta Numerica 12 399

    [25]

    Calvayrac F, Reinhard P G, Suraud E, Ullrich C A 2000 Phys. Rep. 337 493

    [26]

    Massó H, Veryazov V, Malmqvist P Å, Roos B O, Senent M L 2007 J. Chem. Phys. 127 154318

    [27]

    Bernath P T, Hinkle K H, Keady J J 1989 Science 244 562

  • [1] 第伍旻杰, 胡晓棉. 单晶Ce冲击相变的分子动力学模拟. 物理学报, 2020, 69(11): 116202. doi: 10.7498/aps.69.20200323
    [2] 李杰杰, 鲁斌斌, 线跃辉, 胡国明, 夏热. 纳米多孔银力学性能表征分子动力学模拟. 物理学报, 2018, 67(5): 056101. doi: 10.7498/aps.67.20172193
    [3] 董琪琪, 胡海豹, 陈少强, 何强, 鲍路瑶. 水滴撞击结冰过程的分子动力学模拟. 物理学报, 2018, 67(5): 054702. doi: 10.7498/aps.67.20172174
    [4] 鲁桃, 王瑾, 付旭, 徐彪, 叶飞宏, 冒进斌, 陆云清, 许吉. 采用密度泛函理论与分子动力学对聚甲基丙烯酸甲酯双折射性的理论计算. 物理学报, 2016, 65(21): 210301. doi: 10.7498/aps.65.210301
    [5] 张宝玲, 宋小勇, 侯氢, 汪俊. 高密度氦相变的分子动力学研究. 物理学报, 2015, 64(1): 016202. doi: 10.7498/aps.64.016202
    [6] 王成龙, 王庆宇, 张跃, 李忠宇, 洪兵, 苏折, 董良. SiC/C界面辐照性能的分子动力学研究. 物理学报, 2014, 63(15): 153402. doi: 10.7498/aps.63.153402
    [7] 常旭. 多层石墨烯的表面起伏的分子动力学模拟. 物理学报, 2014, 63(8): 086102. doi: 10.7498/aps.63.086102
    [8] 王志萍, 朱云, 吴亚敏, 张秀梅. 质子与羟基碰撞的含时密度泛函理论研究. 物理学报, 2014, 63(2): 023401. doi: 10.7498/aps.63.023401
    [9] 周化光, 林鑫, 王猛, 黄卫东. Cu固液界面能的分子动力学计算. 物理学报, 2013, 62(5): 056803. doi: 10.7498/aps.62.056803
    [10] 王志萍, 吴亚敏, 鲁超, 张秀梅, 何跃娟. 飞秒强激光场中水分子的电离激发. 物理学报, 2013, 62(7): 073301. doi: 10.7498/aps.62.073301
    [11] 王志萍, 朱云, 吴鑫, 吴亚敏. CO分子在线性极化飞秒激光场中的TDDFT研究. 物理学报, 2013, 62(23): 233102. doi: 10.7498/aps.62.233102
    [12] 马颖. 非晶态石英的变电荷分子动力学模拟. 物理学报, 2011, 60(2): 026101. doi: 10.7498/aps.60.026101
    [13] 邵建立, 王 裴, 秦承森, 周洪强. 铁冲击相变的分子动力学研究. 物理学报, 2007, 56(9): 5389-5393. doi: 10.7498/aps.56.5389
    [14] 崔 磊, 顾 斌, 滕玉永, 胡永金, 赵 江, 曾祥华. 脉冲激光偏振方向对氮分子高次谐波的影响--基于含时密度泛函理论的模拟. 物理学报, 2006, 55(9): 4691-4694. doi: 10.7498/aps.55.4691
    [15] 周耐根, 周 浪. 外延生长薄膜中失配位错形成条件的分子动力学模拟研究. 物理学报, 2005, 54(7): 3278-3283. doi: 10.7498/aps.54.3278
    [16] 杨全文, 朱如曾. 纳米铜团簇凝结规律的分子动力学研究. 物理学报, 2005, 54(9): 4245-4250. doi: 10.7498/aps.54.4245
    [17] 罗 晋, 祝文军, 林理彬, 贺红亮, 经福谦. 单晶铜在动态加载下空洞增长的分子动力学研究. 物理学报, 2005, 54(6): 2791-2798. doi: 10.7498/aps.54.2791
    [18] 王海龙, 王秀喜, 梁海弋. 应变效应对金属Cu表面熔化影响的分子动力学模拟. 物理学报, 2005, 54(10): 4836-4841. doi: 10.7498/aps.54.4836
    [19] 梁海弋, 王秀喜, 吴恒安, 王宇. 纳米多晶铜微观结构的分子动力学模拟. 物理学报, 2002, 51(10): 2308-2314. doi: 10.7498/aps.51.2308
    [20] 吴恒安, 倪向贵, 王宇, 王秀喜. 金属纳米棒弯曲力学行为的分子动力学模拟. 物理学报, 2002, 51(7): 1412-1415. doi: 10.7498/aps.51.1412
计量
  • 文章访问数:  2602
  • PDF下载量:  349
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-01-16
  • 修回日期:  2013-03-02
  • 刊出日期:  2013-06-05

碳分子线C5在激光场中的含时密度泛函理论研究

  • 1. 江南大学理学院, 无锡 214122
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61178032)、中央高校基本科研业务费(批准号: JUSRP11A21)和江苏省高等教育学会十一五教育科学规划(批准号: JS053)资助的课题.

摘要: 运用含时密度泛函理论和分子动力学相结合的方法, 研究了C5分子线在强激光场中的电离激发.研究发现, 当考虑激光强度对C5分子线激发的影响时, 激光强度越强, 分子吸收的能量越多, 电离也越早, 最终电离的电子也越多, 而且沿激光极化方向的偶极矩的变化及峰值也越大. 关于激光极化方向对C5分子线激发的影响的研究表明, 当激光极化方向沿着C5分子线轴向时, 分子的电离大大增强, x方向的激光脉冲仅能激发起x方向的偶极振荡, 而y方向的激光脉冲仅能激发起y方向的偶极振荡, 而且x方向的激光脉冲激发的偶极振荡强. 研究还表明, 当激光极化方向沿着C5分子线轴向时, 尽管由于电离增强而导致C5分子线CC键振动的同步性变差, 但在两种激光极化方向情况下, C5分子线的振动模式与中性C5分子线的振动模式相同.

English Abstract

参考文献 (27)

目录

    /

    返回文章
    返回