中文

石墨烯分子C$_{53}$、C$_{52}$、C$_{51}$对天文星际弥散带(DIB)的贡献

星系天体物理 2023-12-22 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

这项分子轨道分析预测,纯碳石墨烯分子将在天文观测到的星际弥散带(DIB)中发挥重要作用,而非富勒烯。实验室实验与E. Cambell等人研究的观测DIB带精确吻合,这些带被认为源自单阳离子富勒烯-(C60_{60})1+^{1+}。为了从理论上检验分子轨道激发,使用含时DFT计算了(C60_{60})1+^{1+}。计算出的两个带与观测到的DIB接近,但存在两个问题:振子强度为零,且无法再现其他三个DIB。实验室实验是过滤m/e=724的质谱实验,表明富勒烯-(C60_{60})1+^{1+}与He结合。然而,还有其他可能性,例如He原子插层的3D石墨、[石墨烯(C53_{53})1+^{1+}--He--(C7_7)]、[石墨烯(C51_{51})1+^{1+}--He--(C9_9)]等。计算了石墨烯家族(C53_{53})、(C52_{52})和(C51_{51})。结果表明,天文观测到的957.74nm带被计算出的957.74nm很好地再现,实验室实验的957.75nm也证实了这一点。其他观测到的963.26、936.57和934.85nm带被计算为963.08、935.89和933.72nm。此外,实验的922.27nm带被计算为922.02nm,该带尚未被天文观测到。类似地,实验的925.96、912.80、909.71和908.40nm带被计算为926.01、912.52、910.32和908.55nm。需要强调的是,石墨烯分子可能普遍漂浮在星际空间中。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.13550,
  title  = {Contribution of Graphene Molecules C$_{53}$ C$_{52}$ C$_{51}$ on Astronomical Diffuse Interstellar Bands (DIB)},
  author = {Norio Ota},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.13550},
  year   = {2023}
}

备注

11 pages, 8 figures, 3 tables