氢键分子链中核量子效应的重要性
介观与纳米尺度物理
2021-06-03 v2
摘要
在氢键系统中，核量子效应如零点运动和隧穿可通过潜在的物理和化学过程显著影响其材料性质。目前，核量子效应对氢键强度及其导致的结构和电子影响的直接观测仍然难以实现，这为更深入理解以利用其迷人特性留下了机会。我们研究了氢键一维醌二亚胺分子网络，其可通过质子转移采取两种同分异构电子构型。在此，我们证明协同质子转移促进了沿分子链的 {\pi} 电子离域，这增强了分子单元间的内聚能，提高了链的机械稳定性，并产生了定域在链端的新电子带隙态。这些发现展示了一类新的同分异构氢键分子系统的识别，其中核量子效应在确立其化学和物理性质中起主导作用。我们预期该工作将开辟通过协同质子隧穿控制低维分子材料的机械和电子性质的新研究方向。
引用
@article{arxiv.2007.14657,
title = {Significance of nuclear quantum effects in hydrogen bonded molecular chains},
author = {Aleš Cahlík and Jack Hellerstedt and Jesús I. Mendieta-Moreno and Martin Švec and Vijai M. Santhini and Simon Pascal and Diego Soler-Polo and Sigurdur I. Erlingsson and Karel Výborný and Pingo Mutombo and Ondrej Marsalek and Olivier Siri and Pavel Jelínek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.14657},
year = {2021}
}