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Isotope effects on the spin-density distribution in the H$$_6^{+}$$ clusters; Direct ${it ab initio}$ molecular dynamics study

H$$_6^{+}$$クラスターにおけるスピン密度分布の同位体効果; 直接非経験的分子動力学法による研究

黒崎 譲; 清水 裕太*; 熊谷 純*

Kurosaki, Yuzuru; Shimizu, Yuta*; Kumagai, Jun*

H$$_6^{+}$$クラスターとその同位体置換クラスター、[H$$_{2}$$(H$$_{2}$$)H$$_{2}$$]$$^{+}$$, [H$$_{2}$$(H$$_{2}$$)D$$_{2}$$]$$^{+}$$, [H$$_{2}$$(HD)H$$_{2}$$]$$^{+}$$について直接非経験的分子動力学計算を行った。計算の結果、[H$$_{2}$$(H$$_{2}$$)D$$_{2}$$]$$^{+}$$及び[H$$_{2}$$(HD)H$$_{2}$$]$$^{+}$$クラスターの平均構造は非対称的になるため、超微細結合定数(HFCC)を決定するスピン密度が偏ることが予測された。この予測は、$$gamma$$線照射された固体パラ水素中に生成するとされるこれらのクラスターのHFCCについての最近のESR観測の結果と一致している。よって今回の計算結果は、固体パラ水素中におけるH$$_6^{+}$$クラスターの生成をより強く裏付けるものである。

Direct ab initio molecular dynamics calculations have been carried out for the H$$_6^{+}$$ cluster and its isotopic analogues: [H$$_{2}$$(H$$_{2}$$)H$$_{2}$$]$$^{+}$$, [H$$_{2}$$(H$$_{2}$$)D$$_{2}$$]$$^{+}$$, and [H$$_{2}$$(HD)H$$_{2}$$]$$^{+}$$. The calculations predict that the average geometry over the trajectories becomes asymmetric in both the deuterated clusters [H$$_{2}$$(H$$_{2}$$)D$$_{2}$$]$$^{+}$$ and [H$$_{2}$$(HD)H$$_{2}$$]$$^{+}$$, causing disproportion in the spin density that determines hyperfine coupling constants (HFCCs). This prediction agrees well with a recent ESR study that observed the isotope effects on the HFCCs for the central H$$_{2}$$ in these clusters generated in $$gamma$$-irradiated solid $$p$$-H$$_{2}$$. Thus the present result strongly supports the H$$_6^{+}$$ cluster formation in the solid $$p$$-H$$_{2}$$.

使用言語

 :

English

掲載資料名

 :

Chemical Physics Letters

巻

 :

455

号

 :

1-3

ページ数

 :

p.59 - 63

発行年月

 :

2008/03

発表会議名

 :

開催年月

 :

開催都市

 :

開催国

 :

キーワード

 :

no keyword

特許データ

 :

PDF

 :


論文URL

 :

https://doi.org/10.1016/j.cplett.2008.02.072

研究データの公開先DOI

 :

使用施設

 :

広報プレスリリース

 :

論文解説記事
(成果普及情報誌)

 :

受委託・共同研究相手機関

 :

Access

 :

- Accesses

InCites™

 :

パーセンタイル：5.21

分野：Chemistry, Physical

Altmetrics

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