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碳凝聚作用下富勒烯在星周包层中的演化:来自反应分子动力学模拟的见解

太阳与恒星天体物理 2023-10-27 v1 星系天体物理

摘要

包括\ce{C60}和\ce{C70}在内的富勒烯已在多种天文环境中被探测到。理解其结构如何随时间演化,对于深入认识其生命周期并指导进一步观测至关重要。为此,我们开展了反应分子动力学模拟,研究围绕富碳渐近巨星分支星的星周包层中富勒烯的演化。我们的模拟采用自下而上的化学机制,即富勒烯通过吸收并凝聚小型碳基分子而生长。结果显示,基于氢浓度的非均相反应形成了不同结构,导致类洋葱纳米结构或单层富勒烯的出现。为考察这些结构变化对富勒烯红外发射特征的影响,我们进行了量子化学计算。结果表明,随着富勒烯尺寸增大,红外光谱中会出现额外的发射特征。此外,双层富勒烯对与平面外振动模式相关的谱带表现出明显的蓝移或减弱效应。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.17095,
  title  = {Evolution of Fullerenes in Circumstellar Envelopes by Carbon Condensation: Insights from Reactive Molecular Dynamics Simulations},
  author = {Zhisen Meng and Zhao Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.17095},
  year   = {2023}
}