C60 分子电子激发与光学跃迁的理论研究

我们报告了利用含单激发行列式的组态相互作用 (CI) 方法 (SCI) 对富勒烯分子激发态进行的第一性原理计算结果。我们分别使用了实验几何构型和密度泛函方法优化的几何构型，并采用了 cc-pVTZ 和 aug-cc-pVTZ 级别的基组。与早期的 SCI 半经验计算相反，我们发现两条最低的$^1 T_{1u} \leftarrow {}^1 A_g$电子光学谱线位于相对较高的能量处，约为 5.8 eV (214 nm) 和 6.3 eV (197 nm)。这两条谱线源于两个$^1 T_{1u} \leftarrow {}^1 A_g$跃迁：从 HOMO 到 (LUMO+1) ($6h_u \to 3t_{1g}$) 以及从 (HOMO--1) 到 LUMO ($10h_g \to 7t_{1u}$)。最低的分子激发态即$1 ^3 T_{2g}$能级，位于约 2.5 eV 处。包含双激发行列式 (SDCI) 仅对此图像产生微小修正。我们讨论了能量小于 5.8 eV（或波长$\lambda$大于 214 nm）的吸收带的可能指认。