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Enregistrement W1617146219 · doi:10.1063/1.1647532

Excitations, optical absorption spectra, and optical excitonic gaps of heterofullerenes. I. C60, C59N+, and C48N12: Theory and experiment

2004· article· en· W1617146219 sur OpenAlexaff
Rui-Hua Xie, Garnett W. Bryant, Guangyu Sun, Marc C. Nicklaus, D. Heringer, Thomas Frauenheim, M. Riad Manaa, Vedene H. Smith, Yasuyuki Araki, Osamu Ito

Notice bibliographique

RevueThe Journal of Chemical Physics · 2004
Typearticle
Langueen
DomaineChemistry
ThématiqueFullerene Chemistry and Applications
Établissements canadiensQueen's University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésSpectral lineFullereneAbsorption (acoustics)Absorption spectroscopyMaterials scienceOptical spectraMolecular physicsAtomic physicsChemistryPhysicsOpticsQuantum mechanics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Low-energy excitations and optical absorption spectrum of C(60) are computed by using time-dependent (TD) Hartree-Fock, TD-density functional theory (TD-DFT), TD DFT-based tight-binding (TD-DFT-TB), and a semiempirical Zerner intermediate neglect of diatomic differential overlap method. A detailed comparison of experiment and theory for the excitation energies, optical gap, and absorption spectrum of C(60) is presented. It is found that electron correlations and correlation of excitations play important roles in accurately assigning the spectral features of C(60), and that the TD-DFT method with nonhybrid functionals or a local spin density approximation leads to more accurate excitation energies than with hybrid functionals. The level of agreement between theory and experiment for C(60) justifies similar calculations of the excitations and optical absorption spectrum of a monomeric azafullerene cation C(59)N(+), to serve as a spectroscopy reference for the characterization of carborane anion salts. Although it is an isoelectronic analogue to C(60), C(59)N(+) exhibits distinguishing spectral features different from C(60): (1) the first singlet is dipole-allowed and the optical gap is redshifted by 1.44 eV; (2) several weaker absorption maxima occur in the visible region; (3) the transient triplet-triplet absorption at 1.60 eV (775 nm) is much broader and the decay of the triplet state is much faster. The calculated spectra of C(59)N(+) characterize and explain well the measured ultraviolet-visible (UV-vis) and transient absorption spectra of the carborane anion salt [C(59)N][Ag(CB(11)H(6)Cl(6))(2)] [Kim et al., J. Am. Chem. Soc. 125, 4024 (2003)]. For the most stable isomer of C(48)N(12), we predict that the first singlet is dipole-allowed, the optical gap is redshifted by 1.22 eV relative to that of C(60), and optical absorption maxima occur at 585, 528, 443, 363, 340, 314, and 303 nm. We point out that the characterization of the UV-vis and transient absorption spectra of C(48)N(12) isomers is helpful in distinguishing the isomer structures required for applications in molecular electronics. For C(59)N(+) and C(48)N(12) as well as C(60), TD-DFT-TB yields reasonable agreement with TD-DFT calculations at a highly reduced cost. Our study suggests that C(60), C(59)N(+), and C(48)N(12), which differ in their optical gaps, have potential applications in polymer science, biology, and medicine as single-molecule fluorescent probes, in photovoltaics as the n-type emitter and/or p-type base of a p-n junction solar cell, and in nanoelectronics as fluorescence-based sensors and switches.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,011

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,011
Tête enseignante GPT0,250
Écart entre enseignants0,239 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations49
Publié2004
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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