Динамика неадиабатических столкновений молекул йода и брома в ионно-парных состояниях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.17, кандидат физико-математических наук Сулейманов, Юрий Валерьевич

• Сулейманов, Юрий Валерьевич
• кандидат физико-математических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Сулейманов, Юрий Валерьевич

Введение

1. Неадиабатические переходы между ионно-парными состояниями молекул галогенов. Предыдущие исследования

1.1. Ионно-парные состояния молекул галогенов.

1.2. Экспериментальные исследования динамики неадиабатических переходов.

1.3. Теоретические методы исследования динамики неадиабатических переходов.

1.3.1. Изолированная молекула галогена.

1.3.2. Поверхности потенциальной энергии и матричные элементы диабатического взаимодействия RgT2. Метод ДФВМ TBI.

1.3.3. Взаимодействие на больших расстояниях.

1.3.4. Динамика неадиабатических столкновений.

1.4. Сопоставление теории и эксперимента.

2. Взаимодействие на больших расстояниях

2.1. Теория возмущений по электростатическому взаимодействию для дипольно-связанных электронных состояний.

2.2. Взаимодействие молекулы \г(Е) с атомами инертных газов.

2.3. Роль дальнодействующих взаимодействий в динамике ИСНП: 1г(Е) + Rg.

3. Столкновения молекулы Вг2(Д) с атомами инертных газов

3.1. Поверхности потенциальной энергии и матричные элементы диабатического взаимодействия.

3.2. Метод расчета динамики столкновений.

3.3. Динамика столкновений Вг2(£) + Rg.

4. Столкновения молекулы 12(Д) с молекулами CF4, SFe

4.1. Квантовый метод исследования столкновений двухатомных молекул с молекулами типа сферического волчка.

4.2. Поверхности потенциальной энергии и матричные элементы диабатического взаимодействия.

4.2.1. Взаимодействие на больших расстояниях.

4.2.2. Взаимодействие на коротких расстояниях.

4.2.3. Полные ППЭ и МЭДС.

4.3. Динамика столкновений молекулы 12(Е) с CF4 и SF6.

4.3.1. Низкие колебательные возбуждения. Столкновения с молекулой CF4.

4.3.2. Высокие колебательные возбуждения. Столкновения с молекулами CF4 и SF6.

5. Столкновения молекулы \г(Е) с молекулой \2{Х)

5.1. Поверхности потенциальной энергии и матричные элементы диабатического взаимодействия.

5.1.1. Взаимодействие на больших расстояниях.

5.1.2. Взаимодействие на коротких расстояниях.

5.1.3. Полные ППЭ и МЭДС.

5.2. Полуклассический метод расчета динамики столкновений.

5.3. Вычислительные схемы и модели.

5.4. Динамика столкновений.

6. Механизмы и правила предпочтительности нсадиабатических переходов

6.1. Столкновения 12(Е) и Brz(E) с атомами Не и Аг.

6.2. Столкновения h(E) с молекулой 12СХ).

6.3. Столкновения 12(£) с молекулами CF4 и SF6.

Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Динамика неадиабатических столкновений молекул йода и брома в ионно-парных состояниях»

Индуцированные столкновениями неадиабатические переходы (ИСНП) играют ключевую роль в динамике процессов переноса энергии, излучения и вещества в газофазных лазерах, низкотемпературной плазме, верхних слоях атмосферы, ряде астрономических объектов. Понимание механизмов, определяющих направление и эффективность ИСНП, очень важно для моделирования кинетики подобных процессов и поиска путей управления ими. Особое значение здесь приобретают теоретические исследования динамики ИСНП, которые, с одной стороны, имеют целью создание и применение надежных численных методов расчета различных характеристик неадиабатических переходов, а с другой — сопряжены с решением ряда проблем теории строения молекул, возникающих при выходе за рамки приближения Борна-Оппенгеймера.

В настоящее время лишь малая доля огромного количества описанных в литературе неадиабатических процессов переноса энергии в атомных и молекулярных столкновениях изучена с должной степенью детальности и точности [1]. Объяснением этому могут служить объективные трудности как экспериментальных, так и теоретических исследований. Экспериментальные проблемы связаны с необходимостью обеспечения режима единичных столкновений, селективного заселения начального состояния и зондирования всех возможных состояний продуктов, а проблемы теории - как с вычислением матричных элементов неадиабатического связывания, так и с расчетами динамики элементарного акта столкновения. Именно из-за этих проблем наиболее качественные данные получены в основном для столкновений легких молекул с инертными партнерами, когда число возможных неадиабатических каналов переноса энергии невелико, а плотность состояний продуктов низка [1]. Такая фрагментарность затрудняет понимание общих закономерностей динамики ИСНП.

В связи с этим большой интерес представляют исследования ИСНП в относительно тяжелых молекулах при высоких энергиях электронного возбуждения, когда высокая плотность состояний делает доступными различные пути переноса электронной энергии, позволяя анализировать селективность процесса по отношению к тому или иному пути. Одной из модельных систем такого рода являются молекулы галогенов, возбужденные в так называемые ионно-парные (ИП) состояния. ИП состояния молекул галогенов располагаются выделенными группами, или ярусами, над валентными и коррелируют с ионными пределами диссоциации [2-4]. В частности, низший (первый) ярус содержит 6 ИП-состояний (D,2g,filg,D0g,E0+g,ylu и <52и). Благодаря высокой плотности электронно-колебательно-вращательных уровней, широкому интервалу изменения факторов Франка-Кондона и энергетических разностей между уровнями, наличию обширной экспериментальной информации (см. обзор [5]) ИП состояния представляют собой уникальную модельную систему для выявления и анализа общих закономерностей и основных механизмов ИСНП.

Простейший случай столкновений молекулы йода с атомами Rg (здесь и далее Rg обозначает атом инертного газа) экспериментально изучен наиболее подробно [5]. Относительно недавно были предложены и теоретические методы количественного расчета динамики таких столкновений [5-10]. Теоретические результаты оказались крайне полезны для интерпретации экспериментальных данных. С помощью методов квантовой теории рассеяния было достигнуто хорошее согласие с данными эксперимента и установлено различие в механизмах заселения разных ИП состояний.

Успешное применение теоретических методов для описания динамики столкновений молекулы 12 с атомами инертных газов позволяет ставить более сложные задачи описания механизмов столкновений молекул галогенов с различными молекулярными партнерами. Накопленные экспериментальные данные свидетельствуют о качественных отличиях в динамике ИСНП на партнерах разной природы. Простые динамические модели демонстрируют, что взаимодействия на больших расстояниях, специфичные для комбинирующих ИП состояний, являются основной причиной таких различий [5]. Таким образом, исследование ИСНП для молекулярных партнеров требует последовательного рассмотрения особенностей дальнодействующей части межмолекулярного взаимодействия.

Целью настоящей работы является детальное теоретическое исследование динамики неадиабатических переходов из ИП состояния первого яруса молекул йода и брома, индуцированных столкновениями с атомами инертных газов и молекулярными партнерами I2, CF4 и SF6, находящимися в основном электронном состоянии, и установление общих закономерностей процессов переноса энергии в подобных системах. Для достижения этой цели необходимо:

1. разработать количественные методы анализа и расчета взаимодействий на больших расстояниях, учитывающие специфику ИП состояний;

2. апробировать эти методы в расчетах динамики ИСНП в молекулах 12 и Вг2 при столкновениях с атомами инертных газов;

3. разработать теоретические подходы исследования динамики неадиабатических столкновений молекулы галогена с молекулярными партнерами 12 и CF4 и SF6;

4. исследовать динамику столкновений с молекулярными партнерами, сопоставив данные расчетов сечений переходов, констант скорости и колебательных распределений продуктов по состояниям с экспериментальными результатами;

5. проанализировать правила отбора и предпочтительности, роль межмолекулярного взаимодействия, влияние на динамику факторов Франка-Кондона и условий энергетического, выявить основные механизмы ИСНП.

Первым этапом теоретического исследования является выбор и реализация метода решения электронной задачи, в данном контексте - построения многомерных поверхностей потенциальной энергии и матричных элементов взаимодействия ИП состояний, предпочтительно в диабатическом представлении. В простом случае столкновений молекулы с атомами Rg была успешно использована полуэмпирическая модель электронной структуры на базе приближения двухатомных фрагментов молекуле [7,8]. Представляется разумным выбрать ее в качестве стартовой для обобщения на более сложные процессы молекулярных столкновений. Однако, как указывалось, особое внимание следует уделить анализу и расчету дальнодействующей составляющей межмолекулярного взаимодействия, которая должна играть ключевую роль в динамике ИСНП. Для этой цели в работе дано дальнейшее развитие теории возмущений по электростатическому взаимодействию в специфической форме, позволяющей учесть особенности ИП состояний.

На втором этапе реализуются методы расчета ядерной динамики системы, то есть таких характеристик, как сечения рассеяния, константы скорости, распределения по состояниям продуктов ИСНП. Исследования столкновений с инертными газами показали явную предпочтительность применения строгих методов квантовой теории рассеяния [7]. Их основной проблемой является катастрофически быстрый рост числа каналов с усложнением системы. Для столкновений с высоко симметричными молекулами типа CF4 и SF6 ее удалось обойти, создав адекватную приближенную модель, допускающую последовательное квантовое решение. В случае же столкновений двух молекул 12 от квантовой трактовки динамики пришлось отказаться и использовать полуклассические методы.

Третьим этапом работы является апробация развитых методов. При отсутствии теоретических альтернатив использовалось прямое сравнение с данными эксперимента, которое, кроме того, служило большим подспорьем для качественной интерпретации экспериментальных данных.

Наконец, обширный сравнительный анализ данных о динамике столкновений, как экспериментальных, так и теоретических, позволяет сформулировать общие закономерности и механизмы ИСНП в молекулах галогенов.

Работа состоит из 6 глав, введения, заключения и списков литературы и используемых сокращений. Материалы первой главы составляют обзоры предыдущих экспериментальных исследований ИП состояний молекул галогенов и ИСНП между ними, а также теоретических методов их описания.

Вторая глава посвящена развитию и обоснованию специальной теории возмущений по электростатическому взаимодействию между партнер ами по столкновению. Выведены общие выражения для поправок на дальнодействующее взаимодействие первого и второго порядков теории возмущений. Проведен анализ их влияния на динамику ИСНП на примере столкновений 12{E,ve = 0,2) + Не, Аг, где vE — начальное колебательное возбуждение молекулы 12.

Третья глава содержит результаты расчетов констант скорости ИСНП и колебательных распределений продуктов в столкновениях Ъх2{Е,уе = 0-3) + Не, Аг.

В четвертой главе представлены результаты исследования неадиабатичсской динамики столкновений молекулы 12(E,ve) с CF4 и SF6 в широком интервале начальных колебательных возбуждений vE. Рассмотрена адаптация метода сильной связи каналов и приближения внезапных возмущений бесконечного порядка на случай столкновений молекулы йода со сферически симметричными молекулами.

Пятая глава посвящена анализу динамики перехода Е —> D в молекуле йода, индуцированного молекулярным партнером 12 в основном электронном состоянии.

В заключительной шестой главе представлен общий анализ особенностей и механизмов неадиабатических переходов между ИП состояниями первого яруса молекул галогена в столкновениях с атомными и молекулярными партнерами.

В списке литературы публикации, в которых отражен материал диссертации, выделены звездочкой и курсивным шрифтом. Аббревиатуры, используемые в диссертации, приведены после списка литературы.

Заключение диссертации по теме «Математическая и квантовая химия», Сулейманов, Юрий Валерьевич

Выводы

1. Дальнодействующее взаимодействие молекул галогенов в ионно-парных состояниях определяется сильным дипольным связыванием электронных состояний, которое учитывается в рамках специальной формы теории возмущений по электростатическому взаимодействию. Соответствующая поправка первого порядка модифицирует матричный элемент диабатической связи состояний, а второго — энергию взаимодействия.

2. Учет дальнодействующего взаимодействия в рамках специальной формы теории возмущений по электростатическому взаимодействию необходим для корректного описания столкновительно-индуцированных переходов между ионно-парными состояниями молекул галогенов.

3. Предложенные полуклассические и квантовые методы теории рассеяния позволяют корректно описать динамику неадиабатических переходов в столкновениях с двухатомными и высокосимметричными молекулами.

4. Переходы из ионно-парного состояния первого яруса ЕО^ молекулы Вь при столкновениях с атомами инертных газов намного эффективнее переходов в молекуле 12 из-за благоприятной комбинации факторов Франка-Кондона и минимальной разности энергии начального и конечного уровней.

5. При столкновении молекулы 12(£0+) с молекулами CF4, SF6 переходы, сопровождающиеся возбуждением дипольно-разрешенных мод партнеров, происходят как в дипольно-связанное £>0^, так и в дипольно-несвязанные D'2g, p\g электронные состояния. Первые определяются дально действующим неадиабатическим взаимодействием дипольных моментов соответствующих переходов, вторые протекают по двухстадийному механизму через промежуточное состояние DO*.

6. Проведенные теоретические исследования и сравнение с данными эксперимента позволяют установить общие правила предпочтительности и механизмы электронно-колебательных переходов между ионно-парными состояниями и их зависимость от природы партнера.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Сулейманов, Юрий Валерьевич, 2008 год

1. P. J. Dagdigian. State-resolved collision-induced electronic transitions // Annu. Rev. Phys. Chem. 1997. -V.48. - P.95-123.

2. A. M. Правилов. Фотопроцессы в молекулярных газах // М.: Энергоатомиздат 1992. -С.116-148.

3. К. P. Lawley, R. J. Donovan. Spectroscopy and electronic structure of ion-pair states // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1993. - V.89. - P.1885-1898.

4. J. C. D. Brand, A. R. Hoy. Multiphoton spectra and states of halogens // Appl. Spectrosc. Rev. 1987. - V.23. -P.285-328.

5. Т. V. Tscherbul, A. A. Buchachenko. Quantum scattering equations for non-adiabatic transitions in collisions between a Hund case (c) diatomic molecule and a structureless atom with application to I2(£0+)+Ar // J. Phys. B. 2004. - V.37.- P.1605-1619.

6. A. A. Buchachenko, Т. V. Tscherbul, J. Klos, М. М. Szcz^sniak, G. Chalasinski, R. Webb, L. A. Viehland. Interaction potentials of the Rg-I anions, neutrals, and cations (Rg = He, Ne, Ar) // J. Chem. Phys. 2005. - V.122. - P.194311-1-9.

7. Т. V. Tscherbul, A. A. Buchachenko. Modeling of the non-adiabatic £0* -» DO*transitions induced by Ar in molecular iodine: a first attempt // Chem. Phys. Lett. 2003. - V.370 - P.563-571.

8. G. Richmond, M. L. Costen, K. G. McKendrick. Collision-partner dependence of energy transfer between the CH A2A and B2Z" states // J. Phys. Chem. A 2005. -V.109. - P.542-553.

9. S. Fei, X. Zheng, M. Heaven, J. Tellinghuisen. Spectroscopy and relaxation dynamics of I2Arn clusters. Geminate recombination and cluster fragmentation // J. Chem. Phys. 1992. - V.97. - P.6057-6063.'

10. A. A. Buchachenko, N. Halberstadt, B. Lepetit, O. Roncero. Ar--I2: A model system for complex dynamics // Int. Rev. Phys. Chem. 2003. - V.22. - P. 153202.

11. А. А. Радциг, Б. M. Смирнов. Справочник по атомной и молекулярной физике // М.: Атомиздат 1980. - 240 С.

12. К. П. Хьюбер, Г. Герцберг. Константы двухатомных молекул. Ч.1//М.: Мир -1984.-408 С.

13. W. A. de Jong, L. Visscher, W.C. Nieuwpoort. Relativistic and correlated calculations on the ground, excited and ionized states of iodine // J. Chem. Phys. -1997. V.107. - P.9046-9058.

14. K. Balasubramanian. Cas SCF/CI calculations on electronic states of Br2 and Br2+ // Chem. Phys. 1988. -V. 119. -P.41-50.

15. C. Teichteil, M. Pelissier. Relativistic calculations of excited states of molecular iodine // Chem. Phys. 1994. - V. 180. - P. 1-18.

16. N. K. Bibinov, V. K. Davydov, A. A. Fateev, D. B. Kokh, E. V. Lugovoj, Ch. Ottinger, A. M. Pravilov. The transition dipole moment function of the chlorine E01С P2) B'U0+u system // J. Chem. Phys. - 1998. - V. 109. - P. 10864-10872.

17. A. Kvaran, H. Wang, G. H. Johannesson, A. J. Yencha. REMPI spectra of I2. The Et3/2]5d; 1 g Rydberg state and interactions with ion-pair states // Chem. Phys. Lett. 1999. - V.222. - P.436-442.

18. M. C. R. Cockett, J. D. Goode, K. P. Lawley, R. J. Donovan. Zero kinetic energy photoelectron spectroscopy of Rydberg excited molecular iodine // J. Chem. Phys. 1995. - V. 102. -P.5226-5234.

19. T. Ishiwata, S. Motohiro, E. Kagi, H. Fujiwara, M. Fukushima. Optical-optical double-resonance spectroscopy of the 1„( P2) and 2„( P2) states of I2 through the Л3П(1„) state // Bull. Chem. Soc. Jpn. 2000. - V.73 - P.2255-2261.

20. A. Sur, J. Tellinghuisen. The D'—>A' transition in Br2 I I J. Mol. Spec. — 1981. — V.88. P.323-346.

21. T. A. Van Marter, Y. Lu, M. C. Heaven, E. Hwang, P. J. Dagdigian, J. Tellinghuisen. Spectroscopy of metastable species in a free-jet expansion: the D'<-A' transition in Br2 // J. Mol. Spec. 1996. - V.177. - P.311-319.

22. T. Ishiwata, Т. Нага, K. Obi, I. Tanaka. An optical-optical double resonance spectroscopy of Br2: Observation of the lg(3P2) ion-pair state // J. Chem. Phys. -1987. -V.87. -P.2513-2521.

23. T. Ishiwata, Т. Нага, K. Obi, I. Tanaka. An optical-optical double-resonance3 3spectroscopy of Br2 through the А П(1и) state: Analyses of theо:, lu, and 2u( P2)1.n-Pair States // J. Phys. Chem. 1991. - V.95. - P.2763-2769.

24. J. C. D. Brand, U. D. Deshpande, A. R. Hoy, S. M. Jaywant. Polarization spectroscopy of the E0+g -B0l band system of Br2 // J. Mol. Spec. 1983.1. V.100. — P.143-150.

25. T. Ishiwata, H. Ohtoshi, I. Tanaka. Identification of a new ion-pair state of Br2 by a sequential two-photon excitation technique // J. Chem. Phys. 1984. - V.81. -P.2300-2304.

26. Т. Shinzawa, A. Tokunaga, Т. Ishiwata, I. Tanaka, К. Kasatani, M. Kawasaki, H. Sato. A spectroscopic study of the ion-pair state of Br2 by the doubleresonance method // J. Chem. Phys. 1984. - V.80. - P.5909-5915.

27. O. Z. Oldenberg. Uber Elementarvorgange bei Ausstrahlung der Jobbanden // Z. Phys. 1924. - V.25. -P.136 -159.

28. M. V. McCusker, R. M. Hill, D. L. Huestis, D. C. Lorents, R. A. Gutcheck, H. H. Nakano. The possibility of an efficient tunable molecular iodine laser near 340 nm //Appl. Phys. Lett. 1975. - V.27. -P.363-365.

29. R. S. Bradford, E. R. Ault, M. L. Bhaumik. High-power I2 laser in the 342-nm band system // Appl. Phys. Lett. 1975. - V.27. - P.546-548.

30. J. J. Ewing, C. A. Brau. Laser action on the 342-nm molecular iodine band //Appl. Phys. Lett. 1975. - V.27. -P.557-559.

31. JI. Д. Михеев. Фотохимические лазеры на электронных переходах молекул // Квант, электрон. 2002. - т.32. - С. 1112-1132.

32. А. К. Hays, J. М. Hoffmann, G. С. Tisone. Molecular-iodine laser // Chem. Phys. Lett. 1976. - V.39. - P.353-357.

33. A. L. Guy, K. S. Viswanathan, A. Sur, J. Tellinghuisen. Reinterpretation of the emission spectrum of I2 in argon // Chem. Phys. Lett. 1980. - V.73. - P.582-588.

34. J. Tellinghuisen. Resolution of an ancient spectroscopic puzzle: The D —> X spectrum of I21 I Chem. Phys. Lett. ~ 1983. V.99. - P.373-376.

35. J. Tellinghuisen, S. Fei, X. Zheng, M. C. Heaven. Observation and analysis of the D'+-A' transition of I2 in a free-jet expansion // Chem. Phys. Lett. 1991. -V.176. — P.373-378.

36. W. Ubachs, I. Aben, J. B. Milan, G. J. Somsen, A. G. Stuiver, W. Hogervorst. Radiative and collisional relaxation of a single rovibrational quantum state of I2: E(0p,v = 8,J = 56// Chem. Phys. 1993. - V.174. - P.285-295.

37. R. Teule, S. Stolte, W. Ubachs. Collision-induced E(0+g)-D(0+u) state-to-state energy transfer in I2 // Laser Chem. 1999. - V.18. - P. 111-128.

38. D. Inard, D. Cerny, M. Nota, R. Bacis, S. Churassy, V. Skorokhodov. E0^A\uand »i?"l„ laser-induced fluorescence in molecular iodine recorded by Fourier-transform spectroscopy // Chem. Phys. 1999. - V.243. - P.305-321.

39. С. J. Fecko, M. A. Freedman, Т. A. Stephenson. Collision-induced electronic energy transfer from v = 0 of the E(0g) ion-pair state in I2: Collisions with l2(X) //

40. J. Chem. Phys. 2001. - V.l 15. - P.4132-4138.

41. C. J. Fecko, M. A. Freedman, T. A. Stephenson. Collision-induced electronic energy transfer from v = 0 of the E(0+g) ion-pair state in I2: Collisions with He and

42. Ar // J. Chem. Phys. 2002. - V. 116. - P. 1361 -1369.

43. P. J. Chandra, T. A. Stephenson. Franck-Condon effects in collision-induced electronic energy transfer: I2(£;v = 1,2) + He, Ar // J. Chem. Phys. 2004. -V.121. - P.2985-2991.

44. J. M. Hutchison, B. R. Carlisle, T. A. Stephenson. Rovibrational resonance effects in collision-induced electronic energy transfer: I2(i?,v = 0-2) + CF4 // J. Chem. Phys. 2006. - V.125. - P. 194313-1-8.

45. M. E. Akopyan, N. K. Bibinov, D. B. Kokh, A. M. Pravilov, M. B. Stepanov, O. S. Vasyutinskii. The 'approach-induced' < l'(X) >D0^) transition// Chem.

46. Phys. 1999. - V.242. - P.263-272.

47. M. E. Akopyan, N. K. Bibinov, D. B. Kokh, A. M. Pravilov, O. L. Sharova, M. B. Stepanov. The approach-induced h(E0+g —transitions, M=He, Ar, I2,

48. N2, CF4 // Chem. Phys. 2001. - V.263. - P.459-470.

49. N. K. Bibinov, O. L. Malinina, A. M. Pravilov, M. B. Stepanov, A. A. Zakharova. The "approach-induced" and collision-induced h(E0~ —I?(X) >£>0*)transitions from low, V£=8-23, vibronic levels of the h(E) state // Chem. Phys. -2002.-V.277. -P. 179-189.

50. M. E. Akopyan, I. Yu. Chinkova, Т. V. Fedorova, S. A. Poretsky, A. M. Pravilov. The collision-induced non-adiabatic transitions from the /0* state of the iodineion-pair second tier // Chem. Phys. 2004. - V.302. - P.61-67.

51. N. K. Bibinov, M. A. Nikitin, A. M. Pravilov, A. A. Zakharova. The collision-induced C12(£>o; С1;Ш >£0;) transition // Chem. Phys. 2002. - V.277.1. P.191-199.59*. J. M. Hutchison, R. R. Dawson, T. A. Stephenson, Yu. V. Suleimanov, A. A.

52. Buchachenko. Theoretical and experimental studies of collision-inducedelectronic energy transfer from v = 0 — 3 of the E(0^) ion-pair state of Br2:

53. Collisions with He and Ar //J. Chem. Phys. 2008. - V.128. -P.184311-1-184311-10.

54. T. Ridley, K. P. Lawley, R. J. Donovan. The influence of amplified spontaneous emission in collisional energy transfer studies exemplified by E0+gCP2) to

55. D0+uCP2) transfer in I2 // Chem. Phys. -2008. V.348. - P.227-232.

56. M. E. Akopyan, S. S. Lukashov, Yu. D. Maslennikova, S. A. Poretsky, A. M. Pravilov. Hyperfine coupling of the iodine EQ+g,vF =19 and ylu,vr =18 ion-pairstates // J. Phys. B. 2007. - V.40. -P.l 173-1181.

57. V. A. Alekseev, T. Ridley, K. P. Lawley, R. J. Donovan. Evidence for amplified spontaneous emission from the £'0^(3P2)and ^1Ц(3Р2) ion-pair states of I2 excitedby optical-optical double resonance // Chem. Phys. Lett. 2007. -V.443. - P.34-39.

58. T. Ridley, K. P. Lawley, R. J. Donovan, V. A. Alekseev. Characterization of a shallow-boundvalence state of I2 using emission from the D0*(3Pz) and

59. F'0*('D2) ion-pair states populated by amplified spontaneous emission // Phys. Chem. Chem. Phys. 2007. - V.9. -P.5885-5890.

60. M. E. Akopyan, I. Yu. Novikova, S. A. Poretsky, A. M. Pravilov. Rare gas-iodine complexes in the ion-pair states // Chem. Phys. 2005. -V.310. - P.287-295.

61. T. Ridley, K. P. Lawley and R. J. Donovan. Collisional energy transfer in the intermediate states used for optical-optical double resonance excitation of ion-pair states in I2 // Phys. Chem. Chem. Phys. 2007. - V.9. - P.255-261.

62. M. E. Акопян, С. С. Лукашов, С. А. Порецкий, А. М. Правилов. Можно ли наблюдать комплексы ионно-парных состояний молекулы йода с инертными газами при комнатной температуре // Исследовано в России. -2005. С.1910-1934.

63. K. L. Randall, D. J. Donaldson. Photophysics and photochemistry of 12(Z),D ^ in rare gas clusters // Chem. Phys. 1996. - V.211. - P.377-386.

64. J. Helbing, M. Chergui. Solvation of ion-pair states in nonpolar media: I2 in solid neon, argon and krypton // J. Chem. Phys. 2001. - V.l 15. - P.6158-6172.

65. N. Yu, D. F. Coker. Ion pair state emission from I2 in rare gas matrices: effects of solvent induced symmetry breaking// Mol. Phys. 2004. - V.l02. - P. 1031-1044.

66. E. E. Никитин. Динамика молекулярных столкновений // Итоги науки и техники. Сер. "Кинетика и катализ". Т. 11 /М.: ВИНИТИ. 1983. -170 С.

67. Е. Е. Никитин. Элементарные процессы передачи энергии в системе трех атомов// Итоги науки и техники. Сер. "Радиационная химия. Фотохимия. " TAJ М.: ВИНИТИ. 1985. - 148 С.

68. D. J. Kouri. Rotational excitation II: Approximation methods, in: Atom-molecule collision theory: a guide for the experimentalists / Ed. R. B. Bernstein. // N. Y.: Plenum 1982. -P.301-358.

69. A. M. Arthurs, A. Dalgarno. The theory of scattering by a rigid rotator // Proc. R. Soc. London A 1960. - V.256. - P.540-551.

70. R. V. Krems, A. Dalgarno. Quantum-mechanical theory of atom-molecule and molecular collisions in a magnetic field: Spin depolarization // J. Chem. Phys. -2004. V.120. - P.2296-2307.

71. R. V. Krems, A. Dalgarno. Collisions of atoms and molecules in external magnetic fields, in Fundamental World of Quantum Chemistry / Ed. E. J. Brandas and E. S. Kryachko. // Kluwer, Amsterdam 2004. - V.3 - P.273-296.

72. G. G. Balint-Kurti. / The theory of rotationally inelastic molecular collisions // Int. Rev. Sci. 1975. - Ser. 2. - V.l. - P.283-326.

73. D. Secrest. Rotational excitation I: the quantal treatment, in: Atom-molecule collision theory: a guide for the experimentalists / Ed. R. B. Bernstein. // N. Y.: Plenum 1982. - P.265-300.2 2

74. M. H. Alexander, G. C. Corey. Collision induced transitions between П and £ states of diatomic molecule: Quantum theory and collisional propensity rules // J. Chem. Phys. 1986. - V.84. - P. 100-113.

75. H.-J. Werner, B. Follmeg, M. H. Alexander, D. Lemoine. Quantum scattering studies of electronically inelastic collisions of CN(Z2£+, А2П) with He // J. Chem. Phys. 1989. - V.91. - P.5425-5439.

76. A. Berning, H.-J. Werner. Quantum scattering studies of electronically inelastic collisions of N;(X2Z+g,A2nj with He // J. Chem. Phys. 1994. - V.l00.1. P.1953-1968.

77. Неравновесная колебательная кинетика /под ред. М. Капителли. // М.: Мир. -1989. -392 С.

78. С. Coletti, G. D. Billing. Vibrational energy transfer in molecular oxygen collisions // Chem. Phys. Lett. 2002. - V.356. - P. 14-22.

79. G. D. Billing. Quantum corrections to the classical path theory // J. Chem. Phys. -1993. -V.99. P.5849-5857.

80. Дж. Тулли. Метод двухатомных фрагментов в молекуле, в сб. "Полуэмпирические методы расчета электронной структуры" / под ред. Дж. Сигала. // М.: Мир. 1980. - Т.1. - С.221-255.

81. А. А. Бучаченко, Н. Ф. Степанов. Аналитические потенциальные поверхности и диабатические матричные элементы взаимодействия электронных состояний системы атом инертного газа-молекула галогена // Ж. Физ. Химии. 1998. - Т.72. - С.69-75.

82. A. A. Buchachenko, N. F. Stepanov. Ar-I2 interactions: the models based on the diatomics-in-molecule approach // J. Chem. Phys. 1996. - V.104. - P.9913-9925.

83. A. A. Buchachenko, N. F. Stepanov. First-order intermolecular diatomics-in-molecule potentials. Potential energy surfaces, spectra and fragmentationdynamics of the Ne. Cl2 complex//J. Chem. Phys. 1997. - V.l06. - P. 1013410144.

84. B. L. Grigorenko, A. V. Nemukhin, A. A. Buchachenko, N. F. Stepanov, S. Ya. Umanskii. Diatomics-in-molecule description of the Rg-Hal2 rare gas-halogen van der Waals complexes with application to He-Cl2 // J. Chem. Phys. 1997. -V.106. -P.4575-4588.

85. A. A. Buchachenko, T. Gonzalez-Lezana, M. I. Hernandez, M. P. de Lara Castells, G. Delgado-Barrio, P. Villareal. Blueshifts of the В <— X excitation spectra of He79Br2 using a DIM-based potential // Chem. Phys. Lett. 2000. - V.318. -P.578-584.

86. A. A. Buchachenko, O. Roncero, N. F. Stepanov. Improved diatomics-in-molecule perturbation theory for the ground-state potential energy surface of Ar-I2 // Russ. J. Phys. Chem. 2000. - V.74. - P.S193-S204.

87. O. Roncero, B. Lepetit, J. A. Beswick, N. Halberstadt, A. A. Buchachenko. Arl2(X) —> Ar+I2(5) photodissociation: comparison between linear and T-shaped isomer dynamics // J. Chem. Phys. 2001. - V.l 15. - P.6961-6973.

88. B. Lepetit, O. Roncero, A. A. Buchachenko, N. Halberstadt. Electronic and vibrational predissociation in Arl2 photodissociation dynamics // J. Chem. Phys. -2002. V.l 16. - P.8367-8375.

89. K. Lawley. Dispersion and polarization forces associated with the ion-pair states of diatomic molecules // Chem. Phys. 1988. - V.127. -P.363-371.

90. P. Jewsbury, K. Lawley. A model for the relative intensities among ion pair -» valence transitions in the heavier halogens and rare gas halides // Chem. Phys. -1990. V.141. - P.225-239.

91. R. S. Mulliken. Iodine Revisited // J. Chem. Phys. 1971. - V.55. - P.288-309.

92. E. E. Никитин, С. Я. Уманский. Неадиабатические переходы при медленных атомных столкновениях / М.: Энергоатомиздат 1979. - 272 С.

93. А. М. Sjodin, Т. Ridley, К. P. Lawley, R. J. Donovan. Electric-field-induced g/u mixing of the EQ+gC P2) and D0*(3P2) ion-pair states of jet-cooled I2 observedusing optical triple resonance // J. Chem. Phys. 2004. - V. 120. - P.2740-2745.

94. F. A. Gianturco, F. Schneider. Model potential energy surfaces for inelastic and charge-transfer processes in ion-molecule collisions // Adv. Chem. Phys. 1992. -V.82. - P.135-186.

95. R. V. Krems, A. A. Buchachenko. Quantum and semiclassical study of the intramultiplet transitions in collisions of C1(2P) and 0(3P) with He, Ar and Xe // J. Phys. B. 2000. - V.33. - P.4551-4564.

96. P. Зар. Теория углового момента // M.: Мир 1993. - 351 С.

97. Э. Бэкингем, в сб. Межмолекулярные взаимодействия от двухатомных молекул до биополимеров, под ред. Б. Пюльмана // М.: Мир 1981. - С. 9.

98. I. Last, Т. F. George. Semiempirical study of polyatomic rare gas halidcs: Application to the XenCl systems // J. Chem. Phys. 1987. - V.87. - P.1183-1193.

99. I. Last, T. F. George, M. E. Fajardo, V. A. Apkarian. Potential energy surfaces and transition moments of a CI atom in a Xe solid matrix // J. Chem. Phys. 1987. -V.87. - P.5917-5927.

100. A. Degli Esposti, H.-J. Werner. Ab initio calculation of the ОН(ЛГ2ПИ22Г) + Ar potential energy surface and quantum scattering studies of rotational energy transfer in the OH (A2S+) state // J. Chem. Phys. 1990. - V.93. - P.3351-3366.

101. C. G. Gray. On the theory of multipole interactions // Can. J. Phys. -1968. V.46. -P.135-139.

102. L. Veseth. Hund's coupling case (c) in diatomic molecules. I. Theory // J. Phys. В 1973. - V.6. -P.1473-1483.

103. J. T. Hougen. The calculation of rotational energy levels and rotational line intensities in diatomic molecules // NBS Monograph 115 / National Bureau of Standards (U.S.) 1970. - P. 1-149.

104. M. H. Alexander. Rotationally inelastic collisions between a diatomic molecule in а2П electronic state and a structureless target // J. Chem. Phys. 1982. - V.76. -P.5974-5987.

105. F. Rebentrost, W. A. Lester, Jr. Nonadiabatic effects in the collision of F(2P) with H2('S^). III. Scattering theory and coupled-channel computations // J. Chem.

106. Phys. -1977 V.67. - P.3367-3375.

107. В. R. Johnson. The multichannel log-derivative method for scattering calculations // J. Comput. Phys. 1973. - V.l3. - P.445-449.

108. F. Mrugala, D. Secrest. The generalized log-derivative method for inelastic and reactive collisions // J. Chem. Phys. 1983. - V.78. - P.5954-5961.

109. D. E. Manolopoulos. An improved log derivative method for inelastic scattering // J. Chem. Phys. 1986. - V.85. - P.6425-6429.

110. R. Krems, S. Nordholm. Vibrational and rotational energy transfer in collisions of vibrationally excited HF molecules with Ar atoms // J. Chem. Phys. 2001. -V.l 15. — P.257-263.

111. R. Krems. Vibrational relaxation of vibrationally and rotationally excited CO molecules by He atoms // J. Chem. Phys. 2002. - V.l 16. - P.4517-4524.

112. M. H. Alexander. Quantum treatment of rotationally inelastic collisions involving molecules in П electronic states: New derivation of the coupling potential // Chem. Phys. 1985. - V.92. - P.337-344.

113. G. A. Parker, R. T. Pack. Identification of the partial wave parameter and simplification of the differential cross section in the jz CCS approximation in molecular scattering // J. Chem. Phys. 1977. - V.66. - P.2850-2853.

114. R. T. Pack. Effect of partial wave parameter identification on IOS opacities and integral cross sections for rotationally inelastic collisions // J. Chem. Phys. 1977. -V.66. — P.1557-1561.

115. М. Н. Alexander. Dipolar model for collisional energy transfer between dark and radiating excited electronic states: CaO(^1n,a3n)+N20<-> Ca0(/ilZ+)+N20 // J. Chem. Phys. 1982. - V.l в. - P.429-444.

116. S. Stolte, J. Reuss. Elastic scattering cross sections II. // in Atom molecule collision theory: a guide for the experimentalists /Ed. R. B. Bernstein. N.Y.: Plenum - 1979. - P.201-234.

117. И. Г. Каплан. Введение в теорию межмолекулярных взаимодействий // М.: Наука 1982.-312 С.

118. В. L. Grigorenko, А. V. Nemukhin, V. A. Apkarian. Many-body potentials and dynamics based on diatomics-in-molecules: Vibrational frequency shifts in Ar„HF (n = 1-12,62) clusters//J. Chem. Phys. 1996. - V.104. - P.5510-5516.

119. B. L. Grigorenko, A. V. Nemukhin, I. A. Topol, S. K. Burt. Hydrogen bonding at the diatomics-in-molecules level: Water clusters // J. Chem. Phys. 2000. -V. 113. - P.2638-2647.

120. R. Ahlrichs, H. J. Bohm, S. Brode, К. T. Tang, J. P. Toennies. Interaction potentials for alkali ion-rare gas and halogen ion-rarc gas systems // J. Chem. Phys. 1988. - V.88. - P.6290-6302.

121. J. A. Blazy, В. M. DeKoven, T. D. Russel, D. H. Levy. The binding energy of iodine-rare gas van der Waals molecules // J. Chem. Phys. 1980. - V.72. -P.2439-2444.

122. M. L. Nowlin, M. C. Heaven. Improved spectroscopic constants for I2 II

123. Chem. Phys. Lett. 1995. - V.239. - P. 1-5.

124. J. C. D. Brand, A. R. Hoy, A. K. Kalkar, A. B. Yamashita. The E-Bband system of diatomic iodine // J. Mol. Spectr. 1982. - V.95. - P.350-358.

125. Физико-химические процессы в газовой динамике. Справочник. Т. 2: Физико-химическая кинетика и термодинамика / под ред. Г. Г. Черного, С. А. Лосева. М.: Научно-издательский центр механики МГУ - 2002. - 368 С.

126. Т. Ellenbroek, J. P. Toennies. A semi-classical model for the vibrational-excitation of spherical-top molecules with ions // Chem. Phys. 1982. - V.71. - P.309-343.

127. A. Hansel, N. Oberhofer, W. Lindinger, V. A. Zenevich, G. D. Billing. Vibrational relaxation of NO+(v) in collisions with CH4: experimental and theoretical studies // Int. J. Mass Spectrom. 1999. - V.185-187. -P.559-563.

128. K. Yamasaki, H. Fujii, S. Watanabe, T. Hatano, I. Tokue. Efficient vibrational relaxation of 02(X3Z~, v = 8) by collisions with CF4 // Phys. Chem. Chem. Phys.- 2006. — V.8. P. 1936-1941.

129. J. M. Thomas, J. B. Jeffries, F. Kaufman. Vibrational relaxation of N2(A3Eu+,v = 1, 2,3) by CH4 and CF4 // Chem. Phys. Lett. 1983. - V.102. - P.50-53.

130. D. L. Holtermann, E. К. C. Lee, R. Nanes. Rates of collision-induced electronic relaxation of single rotational levels of S02 (Л*А2): Quenching mechanism by collision complex formation // J. Chem. Phys. 1982. - V.71. - P.5327-5339.

131. J. L. Durant, F. Kaufman. Calculation and use of total collision rates in thermal systems // Chem. Phys. Lett. 1987. - V.142. - P.246-251.

132. D. Cappelletti, G. Liuti, F. Pirani. Generalization to ion-neutral systems of the polarizability correlations for interaction potential parameters // Chem. Phys. Lett.- 1991. V.183. - P.297-303.

133. А. С. Jeannotte, D. Legler, J. Overend. Infrared spectra of simple molecules in liquid-argon solution I. CF4 // Spectrochim. Acta A. - 1973. - V.29. - P. 19151921.

134. D. S. Elliott, J. F. Ward. Vibrational mode contributions to molecular third order polarizabilities // Mol. Phys. 1984. - V.51. - P.45-63.

135. R. S. McDowell, B. J. Krohn, H. Flicker, M. C. Vasquez. Vibrational levels and anharmonicity in SF6-I. Vibrational band analysis // Spectrochim. Acta A 1986. -V.42. - P.351-369.

136. K. Kim, R. S. McDowell, W. T. King. Integrated infrared intensities and transition moments in SF6 // J. Chem. Phys. 1980. - V.73. - P.36-41.

137. F. Y. Naumkin. DIM models for RgX'2 systems: suppressed influence of spin-orbit coupling and induced multipole effects for the Ar-I'2 interaction // Chem. Phys.- 1999. -V.240.-P.79-91.

138. T. Lenzer, M. R. Furlanetto, K. R. Asmis, D. M. Neumark. Zero electron kinetic energy and photoelectron spectroscopy of the ХеГ anion // J. Chem. Phys. -1998. V.109. - P.l0754-10766.

139. A. A. Buchachenko, M. M. Szczqsniak, G. Chalasinski. Ab initio zero electron kinetic energy spectroscopy of the ArCl" and KrCl" anions // J. Chem. Phys. — 2001. V.l 14. -P.9929-9937.

140. G. Maroulis, C. Markis, U. Hohm, D. Goebel. Electrooptical properties and molecular polarization of iodine, I2 // J. Phys. Chem. A V.101. - 1997. - P.953-956.

141. CRC Handbook of Chemistry and Physics. / Ed. D.R. Lide // Boca Raton. FL: CRC Press. 74th Edition. - 1993-1994. - 654 P.

142. W. H. Miller. Classical S-matrix for rotational excitation; Quenching of quantum effects in molecular collisions //J. Chem. Phys. 1971. - V.54. - P.5386-5397.

143. G. D. Billing. Rotational and vibrational relaxation of hydrogen and deuterium // Chem. Phys. 1977. - V.20. - P.35-42.

144. M. D. Pattengill. Rotational excitation: Classical trajectory methods, in: Atom-molecule collision theory: a guide for the experimentalists / Ed. R. B. Bernstein. // N. Y.: Plenum 1982. -P.359-377.

145. M. Rubinson, B. Garetz, J. I. Steinfeld. Energy transfer processes in monochromatically excited iodine. IX. Classical trajectory and semiclassical calculations of vibrationally inelastic cross-sections // J. Chem. Phys. 1974. -V.60. - P.3082-3097.

146. R. D. Levine, R. B. Bernstein. Molecular Reaction Dynamics // N.Y.: Oxford University Press 1974. - 250 P.

147. U. C. Klomp, M. R. Spalburg, J. Los. A time-dependent quantal analysis of vibronic excitation in atom-diatom collisions // Chem. Phys. -1984. V.83. -P.33-51.

148. Список используемых аббревиатур

149. ИП состояния Ионно-Парные состояния

150. ИСНП Индуцированные Столкновениями Неадиабатические Переходы

151. JICK Лабораторная Система Координатметод ДФВМ — метод Двухатомных-Фрагментов-В-Молекулеметод ДФВМ TBI метод теории возмущений 1-го порядка на базе метода

152. СОВ Спин-Орбитальное Взаимодействие

153. ТВЭВ Теория Возмущений по Электростатическому Взаимодействию