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Etude théorique des alternances pair-impair dans les propriétés des amas

Cn, C+n

et C-n linéaires P. Joyes et M.

Leleyter (*)

Laboratoire de

Physique

des

Solides,

Bât.

510,

Université Paris-Sud,

91405

Orsay Cedex, France

(Reçu le 6 décembre 1983, révisé le 30 mars 1984, accepté le 5 juin 1984)

Résumé.

2014

Nous étudions les amas de carbone linéaires

Cn, C+n, C-n (n ~ 7).

Nous analysons d'abord la stabilité et l'énergie d'ionisation des Cn.

Dans cette dernière étude il

apparaît qu'il faut aller au-delà du modèle " à un

électron » de Pitzer et Clementi

pour rendre compte des résultats expérimentaux (pas d'alternance des

énergies

d'ionisation avec n).

L'introduction des corrélations

diélectroniques est faite à l'aide de la méthode de Gutzviller

étendue aux

petits amas, technique décrite dans d'autres travaux. Nous montrons aussi que, dans le cas de C3, il faut envisager l'ionisation d'un niveau 03C3 et non 03C0 comme pour les autres Cn.

En tenant

compte de ces nouveaux

éléments le calcul des stabilités de

Cn, C+n

et C-n est effectué ; l'accord avec les résultats expérimentaux, obtenus par sublimation (Cn, n impairs plus stables) par source à étincelle (C+n, n impairs plus abondants) et par

émission

ionique secondaire (C-n , n pairs plus abondants), est satisfaisant. Pour montrer comment, en émission ionique (et aussi par source à étincelle car les deux techniques donnent en général les mêmes résultats), la stabilité d'une espèce

donnée est reliée à son intensité d'émission nous discutons les mécanismes d'émission. Nous montrons en

parti- culier que la charge positive de bout de chaîne qui apparaît sur les Cn avec n impair peut

être

importante pour favoriser la création d'ion C-n avec n pair.

Abstract.

2014
We study the linear carbon aggregates Cn, C+n, C-n (n ~ 7).

We first

analyse the stabilities and the ionization potentials of Cn.

In the latter

study it appears that it is necessary to go beyond the " one-electron » model of Pitzer and Clementi to reproduce experimental results (no alternation with the parity o of the ionization potentials).

We introduce the dielectronic correlations

by using a Gutzwiller technique adapted to small aggregates.

This method is

developed in other works. It also appears that, in the case of C3, the ionized level is of 03C3 type, not of 03C0 type as for the other Cn studied.

By taking

these new factors into account we calculate the stabilities of

Cn, C+n

and C-n and find a satisfactory agreement with experimental results : in Cn, odd n's are more stable ; in C+n, odd n's are more abundant in spark source discharge ; in C-n, even n's are more abundant in SIMS. To show how in SIMS (but also in spark source discharge because the two techniques give, in general, the samequotesdbs_dbs48.pdfusesText_48

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