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小尺寸 Ti$_n$C$_x$ 团簇的结构、稳定性与光吸收谱:第一性原理研究

星系天体物理 2021-10-04 v1 原子与分子团簇

摘要

碳化钛分子团簇被认为形成于富碳渐近巨星支(AGB)恒星的星周包层(CSEs)中,但迄今其探测仍难以实现。为便于在 AGB 与后 AGB 环境中对这些团簇进行天体物理识别,我们计算了小尺寸 Tin_nCx_x 团簇(n = 1-4,x = 1-4)及若干选定较大团簇 Ti3_3C8_8、Ti4_4C8_8、Ti6_6C13_{13}、Ti7_7C13_{13}、Ti8_8C12_{12}、Ti9_9C15_{15} 和 Ti13_{13}C22_{22} 的分子结构与光吸收谱。采用密度泛函形式,在 B3LYP 电子交换关联近似下寻找最低能量结构。除仅含单个 Ti 原子的团簇外,其余均呈现三维结构,这些结构通常由被碳二聚体环绕的 Ti 碎片构成。利用修正的 CAM-B3LYP 泛函,通过含时密度泛函理论计算的 Tin_nCx_x 光吸收谱在可见光与近红外区显示出吸收特征,有助于空间中这些团簇的识别。此外,多数团簇具有可观的电偶极矩,可通过射电天文观测予以探测。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.10050,
  title  = {Structure, stability and optical absorption spectra of small Ti$_n$C$_x$ clusters: a first-principles approach},
  author = {Sergio Gámez-Valenzuela and Julio A. Alonso and Gonzalo Santoro and José I. Martínez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.10050},
  year   = {2021}
}