A study into the effect of subtle structural details and disorder on the terahertz spectrum of crystalline benzoic acid

文献情報

出版日 2010-03-29
DOI 10.1039/B926536H
インパクトファクター 3.676
著者

Ruoyu Li, J. Axel Zeitler, Daniele Tomerini, Lynn F. Gladden, Graeme M. Day


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要旨

The phonon modes of crystalline benzoic acid have been investigated using terahertz time-domain spectroscopy, rigid molecule atom–atom model potential and plane-wave density functional theory lattice dynamics calculations. The simulation results show good agreement with the measured terahertz spectra and an assignment of the terahertz absorption features of benzoic acid is made with the help of both computational methods. Focussing on the strongest interactions in the crystal, we describe each vibration in terms of distortions of the benzoic acid hydrogen bonded dimers that are present in the crystal structure. The terahertz spectrum is also shown to be highly sensitive to the location of the carboxylic acid hydrogen atoms in the cyclic hydrogen-bonded dimers and we have systematically explored the influence of the observed disorder in the hydrogen atom positions on the lattice dynamics.

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

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