空气/水界面sum频率生成振动光谱的极化与实验配置分析
其他凝聚态物理
2007-06-11 v1
摘要
本文报告了利用sum频率生成振动光谱(SFG-VS)对空气/水界面水分子光谱、结构与动力学进行详细研究的方法。不同极化下的SFG数据以及四套实验配置的极化与实验配置分析可为我们对空气/水界面理解提供新视角。首先, 我们得出界面水分子运动只能在有限的角度范围内, 而非在振动 relax 时间内快速地在宽广的角度范围内变化。其次, 由于不同分子种类的不同振动模式具有不同的对称性, 对SFG-VS光谱特征的极化和对称性分析可帮助将SFG-VS光谱峰分配给不同的界面分子。这些分析得出, 窄的3693cm-1峰和宽的3550cm-1峰属于C_v对称性, 而宽的3250cm-1峰和3450cm-1峰属于对称伸缩模式的C_2v对称性。因此, 3693cm-1峰被分配给自由OH, 3550cm-1峰被分配给单氢键OH伸缩模式, 而3250cm-1和3450cm-1峰则分别被分配给作为氢键接受体的界面水分子(具有C_2v对称性)。最后, 对SFG-VS光谱的分析表明, 空气/水界面上单氢键水分子的偶极矢量几乎平行于界面, 且具有非常窄的取向分布。双氢键接受体水分子的偶极矢量指向液相之外。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0508568,
title = {Polarization and Experimental Configuration Analysis of Sum Frequency Generation Vibrational Spectra of Air/Water Interface},
author = {Wei Gan and Dan Wu and Zhen Zhang and Ran-ran Feng and Hong-fei Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0508568},
year = {2007}
}