空位缺陷诱导碳材料-3多环芳烃的磁性与结构变化
星系天体物理
2021-07-06 v2 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
我们此前本系列研究中的论文报道了石墨烯分子的空位缺陷诱导磁性。本文研究了氢化石墨烯分子（化学术语为多环芳烃，PAH）的情形。通过密度泛函理论获得的分子红外光谱与天文观测进行了比较。PAH 上的空位缺陷导致了严重的结构变化。C23H12 的典型例子在六元环网络中具有两个碳五元环。稳定自旋态为非磁性单重态。这与纯碳情形 C23 相反，后者呈现磁性三重态。讨论表明，氢通过在 SP2 网络中形成 SP3 键，在消除磁性方面发挥了重要作用。这种结构变化影响了分子振动，并最终影响红外区的光发射光谱。二次电离的 C23H12 在 3.2、6.3、7.7、8.6、11.2 和 12.7 微米处显示出特征谱带。令人惊讶的是，这些计算谱带与许多行星状星云中天文观测到的谱带吻合良好。为确认我们的研究，研究了大尺寸分子 C53H18。计算再次重现了类似的天文谱带。此外，小尺寸分子 C12H8 的谱带与年轻恒星的观测光谱吻合良好。本文将是首次指出太空中特定 PAH 的报道。
引用
@article{arxiv.2104.09747,
title = {Void defect induced magnetism and structure change of carbon material-3, Polycyclic aromatic hydrocarbon},
author = {Norio Ota and Aigen Li and Laszlo Nemes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.09747},
year = {2021}
}
备注
10 pages, 14 figures, 1 table