Электронный каталог

24.5
В 19
Васильев , О. А.
    Неэмпирическое моделирование инфракрасного спектра молекулы трифторида церия с выходом за пределы приближения Борна–Оппенгеймера [Текст] / О. А. Васильев , В. Г. Соломоник // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2018. - Т.61(3). - С. 31-44
ББК 24.5

Рубрики: Физическая химия. Химическая физика

Кл.слова (ненормированные):
трифторид церия -- вибронный гамильтониан -- эффект Яна–Теллера -- спин-орбитальное взаимодействие -- инфракрасный спектр -- Борна–Оппенгеймер -- неэмпирическое моделирование -- химия
Аннотация: Выполнен теоретико-групповой анализ и разработаны приемы построения модельного спин-вибронного гамильтониана и диабатического представления оператора электрического дипольного момента молекулы тригалогенида церия CeX3. Модель учитывает вибронное смешивание семи низколежащих электронных состояний 4f1 всеми колебательными модами молекулы, (A2'' + E' + E'' + A1' + A2') × (a1' + a2'' + e' + e'), а также спин-орбитальное взаимодействие. Многоисходным методом конфигурационного взаимодействия MRCISD+Q, учитывающим одно- и двукратные возбуждения с поправкой на квартичные возбуждения, вычислены многомерные поверхности потенциальной энергии и, методом MRCISD, матричных элементов дипольного момента молекулы CeF3. Гибридным способом с применением техники квазидиабатизации определены коэффициенты в разложениях матричных элементов модельного гамильтониана по степеням нормальных координат Qi вплоть до четвертого порядка для валентных координат, Q1(a1'), Q3(e'), и деформационной координаты Q4(e'), и восьмого порядка для координаты неплоского изгиба Q2(a2''). Параметры спин-орбитального взаимодействия нулевого порядка определены по матричным элементам оператора Брейта–Паули в базисе состояний, полученных методом MRCISD. Выполнены вариационные расчеты волновых чисел и интенсивностей полос в ИК спектре поглощения молекулы CeF3. Оказалось, что вследствие вибронного взаимодействия (эффекты и псевдоэффекты Яна–Теллера) и спин-орбитального взаимодействия спектр обладает сложной структурой, происхождение которой невозможно объяснить в рамках стандартного приближения Борна–Оппенгеймера. Найдено, что наиболее интенсивное поглощение в высокочастотной области спектра (около 500 см–1), преимущественно связанное с координатой растяжения связей Q3, расщеплено на две полосы, отстоящие друг от друга на 3 см−1. Этот результат находится в полном согласии с данными ИК спектроскопии матрично-изолированных молекул CeF3. В целом результаты проведенных расчетов однозначно свидетельствуют о вибронном, а не колебательном происхождении спектральных полос, включая полосы в низкочастотной области спектра, и таким образом показывают ошибочность общепринятого отнесения наблюдаемых на опыте полос к фундаментальным колебательным переходам молекулы, сделанного на основе предположения о допустимости применения к этой молекуле приближения Борна–Оппенгеймера. Предложено новое отнесение наблюдаемого ИК спектра молекулы CeF3.
Держатели документа:
ЗКГУ
Доп.точки доступа:
Соломоник , В.Г.