正负电子湮灭过程中甲烷的伽马射线能谱
原子物理
2013-04-01 v2 高能天体物理现象
原子与分子团簇
量子物理
摘要
研究了气相中分子甲烷在正负电子湮灭过程中束缚电子对伽马射线能谱多普勒频移的贡献。应用了两种精确的第一性原理量子力学方案，即离域分子轨道 (MO) 方案和定域自然键轨道 (NBO) 方案，来研究多中心甲烷分子。目前的甲烷第一性原理计算表明，C-H 键是极化的，碳原子上带有 -0.36 a.u. 的部分负电荷，每个氢原子上带有 +0.09 a.u. 的部分正电荷。带正电的氢原子对正电子产生排斥库仑势。MO 和 NBO 方案进一步揭示，甲烷的 2a1 电子，即 C-H 键的 2a1 电子分量而非甲烷的整个 C-H 键，主导了该分子的正负电子湮灭伽马射线能谱。在本研究中，主导正负电子湮灭过程的分子电子被称为亲正电子电子。进一步表明，甲烷的负静电势 (ESP) 促进了甲烷亲正电子 2a1 电子的密度。C-H 键中的其他价电子（如 1t2）在甲烷的湮灭过程中起次要的旁观者作用。
引用
@article{arxiv.1211.0332,
title = {Gamma-ray spectra of methane in the positron-electron annihilation process},
author = {Xiaoguang Ma and Feng Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.0332},
year = {2013}
}