C60+/-分子离子的分子项、磁矩与光学跃迁
材料科学
2015-06-24 v1
摘要
从分子间库仑相互作用的多极展开开始，我们对C60^{m+}阳离子中空位配置hu^m（m=2-5）、C60^{n-}阴离子中电子配置t1u^n（n=2-4）以及中性C60分子中激子配置(hu^+ t1u^-)、(hu^+ t1g^-)进行配置相互作用计算。C60^{2-}的基态为3T1g或1Ag，取决于t1g与t1u能级之间的能隙。C60^{2+}有三个接近（约0.03 eV）的低能三重态3T1g、3Gg、3T2g，C60^{3+}有三个四重态4T1u、4Gu、4T2u，这些状态可受Jahn-Teller效应影响。最大的低能近似极化态数量出现在m=3空位时。我们计算了空位和电子配置的磁矩，发现其独立于分子相对于外部磁场的取向。自旋轨道耦合的特性不同于原子情况。我们分析了C60^{2-}和C60^{3-}中电子偶极跃迁t1u^2→t1u t1g和t1u^3→t1u^2 t1g。发现C60^{2-}基态有三个光学吸收线（3T1g→3Hu、3T1u、3Au），C60^{3-}基态仅有一条线（4Au→4T1g）。我们将结果与溶液中C60^{n-}的实验数据及早前理论研究进行比较。
关键词
引用
@article{arxiv.cond-mat/0205392,
title = {Molecular terms, magnetic moments and optical transitions of molecular ions C60+/-},
author = {A. V. Nikolaev and K. H. Michel},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0205392},
year = {2015}
}