液体中におけるイオンの振動・回転拡散に関するラマン散乱実験と理論的研究

液体中离子振动和旋转扩散的拉曼散射实验和理论研究

基本信息

批准号：
03231206
负责人：
岡崎進
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

液体中における振動緩和の分子論的描像を得るために,frozenfield,local mode,一粒子近似におけるOH^-イオンの,LiOH融体中での時間依存の振動ポテンシャルを,剛体回転子モデルにおける古典的MD計算の軌跡に従って配列させた原子位置に対するMO計算から見積った。その結果,この系においては振動子の感ずる場のゆらぎは200cm^<‐1>にも及び、またその時定数は約30f_sと極めて速いものであることが示された。この時間依存のポテンシャルに基づいて,固有関数展開形式での時間依存のシュレディンガ-方程式を数値的に解き,振動の基準座標の時間相関関数の期待値を様々な振動子と様々な時刻基準間での平均を求め,このフ-リエ変換としてラマン散乱における振動スペクトルを得た。これにより,液体中における振動スペクトルは,振動子が様々な場の中におかれていることに起因する不均一ひろがりと,場の速い変化によるmotional narrowingのふたつの概念でもっと理解できることが示された。また,ここで解いた非断熱方程式においては,振動子が基底状態から励起状態へ,また励起状態から基底状態へと状態間を遷移していく様子をシミュレ-トし,それを確率論的に把握することが可能であることも示された。一方で,実験的研究においては,本年度はラマン分光器の改造を行い,高腐食性の溶融水酸化物に対する測定を効率的に行えるようにした。これにより,OH^-イオンの振動・回転緩和の同位体効果や温度依存性に関しての一連の実験を行い,これら緩和過程における物質の慣性量と運動エネルギ-のかかわりを,上記分子論的描像に照らしながら検討した。

为了获得液体中振动弛豫的分子图像，我们使用刚性转子模型中的经典方法计算了LiOH熔体中OH^-离子在冷冻场、局部模式和单粒子近似下的时间依赖性振动势根据MD计算的轨迹排列的原子位置通过MO计算来估计。结果表明，在该系统中，振荡器感受到的场波动高达200 cm^<-1>，并且时间常数极快，约为30 f_s。基于这个时变势，我们对本征函数展开形式的时变薛定谔方程进行数值求解，计算出各种振子与各种时间标准之间的振动参考坐标的时间相关函数的期望值，即拉曼中的振动谱。散射是通过傅里叶变换获得的。这表明液体中的振动光谱可以通过两个概念来更好地理解：由于振荡器被放置在不同的场中而导致的不均匀加宽，以及由于场中的快速变化而导致的运动变窄。此外，在此处求解的非绝热方程中，我们模拟了振子从基态到激发态以及从激发态到基态之间的状态跃迁，并随机计算了它。是可以理解的另一方面，在实验研究中，我们今年对拉曼光谱仪进行了改造，以实现对高腐蚀性熔融氢氧化物的高效测量。因此，我们对OH^-离子振动和旋转弛豫的同位素效应和温度依赖性进行了一系列实验，并利用上述分子理论图来理解这些弛豫中物质的惯性和动能之间的关系我从轻的角度考虑了它。