主题变奏——烃类固体的演化：III. 尺寸依赖的性质——optEC(s)(a)模型

背景。氢化无定形碳(a-C:H)尘埃的性质响应星际介质中的局部辐射场而演化，且这些性质的演化尤其依赖于颗粒尺寸。目的。基于碳和氢原子随机缺陷网络的微物理性质，并其表面由氢原子钝化，我们开发了一个有限尺寸低温无定形烃颗粒的模型。方法。将eRCN/DG与optEC(s)模型结合、调整和扩展为新的optEC(s)(a)模型，用于计算烃颗粒材料低至亚纳米尺寸区间（仅含数十个碳原子的颗粒）的光学性质。结果。optEC(s)(a)模型预测了从大至小（亚纳米）含碳颗粒性质的连续性。提供了作为块体材料带隙[Eg(bulk)]（或等效氢含量）函数的a-C:H（纳米）颗粒的尺寸依赖光学常数（从极紫外到cm波长）列表。发现对于贫氢的a-C(:H)纳米颗粒，有效带隙[Eg(eff.)]显著大于Eg(bulk)，且其预测的长波长（{\lambda} > 30{\mu}m）光学性质不同于为星际多环芳烃(PAHs)推导的性质。结论。optEC(s)(a)模型被用于研究ISM条件下a-C(:H)材料的尺寸依赖结构与光谱演化，包括：红外-远紫外消光、217 nm凸包以及红外发射带。该模型作出了若干可由观测检验的预测。