Electric Field Effect on Condensed-Phase Molecular Systems. VIII. Vibrational Stark Effect and Dipolar Inversion in a Carbon Monoxide Crystal
Notice bibliographique
Résumé
We applied a strong (≤2.6 × 10 8 V·m –1 ) external electric field across a carbon monoxide crystal film at 10 K and studied its effect on the sample with reflection–absorption infrared spectroscopy (RAIRS). The vibrational Stark effect (VSE) on the intramolecular CO stretching vibrations of the minor isotopologues ( 13 C 16 O and 12 C 18 O) reveal the spectral signature of isolated CO vibrations, decoupled from crystal phonons in the solid, as a function of the external electric field magnitude. These so-called molecular CO bands display a VSE with a sensitivity factor of 0.69 ± 0.05 cm –1 /(10 8 V·m –1 ) in crystalline CO. The VSE on the coupled CO stretching vibrations of the major isotopologue ( 12 C 16 O) was measured for crystalline and amorphous solid CO films, and the results were analyzed with the help of a classical optics model of RAIRS for thin solid films. In addition to these spectral changes due to VSE, the external electric field facilitates the head-to-tail inversion of CO dipoles in the crystal lattice as a result of electrostatic interactions. This result is the first experimental demonstration of dipole inversion in a molecular crystal induced by a DC electric field. The dipole inversion occurs slowly and irreversibly in crystalline CO, reaching a yield of up to about 20% dipole inversion at an external field strength of 2.6 × 10 8 V·m –1 at 10 K. The observed yield of dipole inversion is interpreted in terms of a thermodynamic model that accounts for the electrostatic stabilization energy of dipoles and the configurational entropy of the CO crystal. The present study demonstrates that a polarized CO crystal with reduced residual entropy can be formed by applying a strong electric field at low temperature.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».