分子氢在笼形水合物纳米空腔中的量子摇振
材料科学
2009-11-13 v1
摘要
我们对三个氢化四氢呋喃-水笼形水合物样品进行了高分辨非弹性中子散射研究，这些样品含有不同仲/正浓度的H2或HD。通过对数据的精细分析，我们能够将谱带指认为仲-H2或正-H2的转动与质心平移跃迁。H2分子在纳米级空腔内进行几乎自由的转动，同时进行平移运动（摇振），这构成了非谐势阱中量子动力学的一个典型范例。H2的转动跃迁和摇振跃迁的基频均分裂为三重线，且具有不同的间距。在前一种情况下，这种分裂是环境相对于分子在空腔中的取向存在显著各向异性的结果；而在后一种情况下，则是环境相对于质心在空腔内的位置存在显著各向异性的结果。跃迁频率和谱带强度的值已定量地与H2和水分子之间相互作用势的细节相关联，且吻合度非常好。
引用
@article{arxiv.0706.3275,
title = {Quantum rattling of molecular hydrogen in clathrate hydrate nanocavities},
author = {L. Ulivi and M. Celli and A. Giannasi and A. J. Ramirez-Cuesta and D. J. Bull and M. Zoppi},
journal= {arXiv preprint arXiv:0706.3275},
year = {2009}
}