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分子动力学模拟飞秒激光对C60光裂解反应机理的影响
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O644[理学—物理化学;理学—化学] TP391.9[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]重庆邮电大学生物信息研究所,重庆400065
  • 相关基金:国家自然科学基金(21073242)资助项目
中文摘要:

基于半经典分子动力学方法模拟超快激光诱导的C60光裂解反应.选择能量为2.0eV,半峰全宽(FWHM)分别为40和500fs的激光作用于C60分子,调节脉冲强度使其发生裂解反应,比较长短脉宽飞秒激光对C60裂解反应机理的影响.通过分析产物分布、原子平衡指数、温度以及吸收能量(包括动能、势能和电子能量),证实飞秒激光脉冲下C60的光裂解主要由电子激发态控制,非热力学效应在该反应中起重要作用.激光场的作用时间和强度均影响光裂解反应过程,而电子吸收能量饱和后光场强度的作用则变得不明显.

英文摘要:

The photofragmentation of C60 fullerene by an ultrafast laser pulse was studied by semiclassical molecular dynamics simulation. Two different laser pulses were used for this study: one with a duration of 40 fs FWHM (full width at half maximum) and the other with a duration of 500 fs FWHM. Both laser pulses had an energy of 2.0 eV. The simulation was run at different laser intensities for each laser pulse. The simulation results showed that a dominant amount of laser energy deposited to C8o fullerene was distributed into electronic energy. From the simulation we find that the electronic excitation from the occupied molecular orbitals to the unoccupied orbitals is closely related to the photofragmentation of C60 fullerene. By analyzing the fragmentation size distribution, the atomic equivalence index, the temperature, and the absorbed energy (including the electronic energy, the potential energy, and the kinetic energy), we found that non-thermal effects play a significant role in the laser fragmentation of C60 fullerene. By examining the fragmentation features of C60 fullerene with two different laser pulses we found that the laser pulse duration affects the fragmentation process significantly and that laser intensity has little effect on the fragmentation after the absorbed electronic energy becomes saturated.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781