Intermolecular forces

Buckingham, A. D.

doi:10.1351/pac197024010123

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“…Because of the inclusion of dipoles and even higher moments, the theoretical results were in significantly better agreement with the experiment in these cases [17][18][19][20][21]. The importance of the approach has mainly been recognized by molecular physics, see [22,23] and the references cited therein. However, most works were aimed at understanding the interaction between two or a small number of particles.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 79%

“…The z~ may even be regarded as free parameters of the system, the minimum energy of which is determined by their proper choice according to ~ER =0 (22) OZi [~K~z~=O with the condition describing the charge neutrality of the crystal. This approach offers a quantitative solution to the problem of assigning charges zi to the ions by minimizing the system's energy.…”

Section: Hi the Born-fajans-haber Thermodynamic Cycle And The Bindinmentioning

confidence: 99%

“…This approach offers a quantitative solution to the problem of assigning charges zi to the ions by minimizing the system's energy. Instead of arguing on the basis of electron configurations of noble gases, (22) provides a quantitative recipe to determine a reliable choice. Because only discrete values are allowed for the set of z~, this equation will lead to a comparison of different models of charge assignments.…”

Section: Hi the Born-fajans-haber Thermodynamic Cycle And The Bindinmentioning

confidence: 99%

“…It is well known that La2CuO4 becomes superconducting when La ions are substituted by Ba or Sr ions [39,40]. To find the distribution of charges and the valencies of the ions by applying (22), the first and secondorder electrostatic lattice sums have been calculated for La2_xSrxCuO4 in [38].…”

Section: Orthorhombic La2cu04mentioning

confidence: 99%

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Crystal-field induced dipoles in heteropolar crystals I: Concept

Birkholz¹

1995

Z. Physik B - Condensed Matter

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Abstract. The electrostatic part of the internal energy of heteropolar crystals is largely assumed to be purely of the Coulomb or monopole type. Here, it is argued, ions in a crystal lattice may not only bear a net charge, but also higher electrostatic moments. This applies explicitly for dipole moments. Dipoles are assumed to occur only for ions on lattice sites where the point symmetry allows a non-vanishing crystal electric field to cause a polarization. Infinite lattice sums that account for the electrostatic interaction between point charges and dipoles are given, with the Madelung constant being the first of them in a more general Taylor expansion. An expression for the binding energy of heteropolar solids is hereby presented. The share due to induced dipoles is always negative if dipole-dipole interactions are neglected, i.e. it increases the strength of crystal binding. The concept, which is developed for crystals of arbitrary symmetry is explained on the basis of the examples (i) sphalerite (ZnS), (ii) pyrite (FeS2), (iii) rutile (TiO;), and (iv) orthorhombic LazCuO4.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 79%

Section: Hi the Born-fajans-haber Thermodynamic Cycle And The Bindinmentioning

confidence: 99%

Section: Hi the Born-fajans-haber Thermodynamic Cycle And The Bindinmentioning

confidence: 99%

Section: Orthorhombic La2cu04mentioning

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Crystal-field induced dipoles in heteropolar crystals I: Concept

Birkholz¹

1995

Z. Physik B - Condensed Matter

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“…Enfin, aux grandes distances, on utilise le développe-ment en 1/R du potentiel d'interaction qui est donné sous la forme d'une somme de trois termes : énergie d'interaction électrostatique, énergie d'induction, éner-gie de dispersion [12].…”

Section: Excitation Collisionnelle Des Atomes Et Des Molécules Dans Lunclassified

Excitation Collisionnelle Des Atomes Et Des Molécules Dans Le Milieu Interstellaire (Aspect Théorique)

Launay¹

1978

J. Phys. Colloques

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Résumé. -Récemment, des progrès ont été accomplis dans la détermination théorique de l'excitation collisionnelle des transitions de structure fine et des transitions de rotation pour les molécules d'intérêt astrophysique. Les surfaces d'énergie potentielle des systèmes comportant peu d'électrons sont accessibles aux méthodes ab initio et le calcul de la collision peut être envisagé par les méthodes quantiques, pour des énergies basses et des systèmes légers.La découverte depuis une dizaine d'années de molé-cules dans le milieu interstellaire par les radioastronomes a conduit un certain nombre de chercheurs à se pencher sur la physique des collisions entre particules lourdes à basse énergie cinétique En effet, la connaissance des sections efficaces d'excitation collisionnelle des molécules ou des atomes ainsi que des probabilités de transition radiative est nécessaire pour expliquer : L'excitation de ces transitions est due aux collisions avec les espèces atomiques ou moléculaires les plus abondantes dans le milieu interstellaire qui sont H 2 dans les milieux à forte densité, H quand le milieu est moins dense, ou les ions dans le cas des molécules polaires. Le calcul théorique des collisions intermolé-culaires se scinde en deux problèmes distincts : d'une part, la détermination des courbes ou surfaces de potentiel d'interaction entre les deux particules, d'autre part, la détermination de la matrice S de collision qui est l'amplitude de probabilité de trouver les états finaux correspondants à un état initial donné.1. Détermination du potentiel d'interaction. -Nous considérerons uniquement les méthodes dites ab initio, c'est-à-dire ne faisant pas intervenir de paramè-tres ajustables. -La méthode de Hartree-Fock suppose que chaque électron se déplace dans le champ moyen créé par les autres électrons ; elle ne permet pas d'obtenir l'énergie de dispersion qui est due à la corrélation entre les positions des électrons de chaque système et qui provoque un minimum de potentiel de l'ordre de 1/100 eV (minimum de Van der Waals) dans les interactions entre systèmes à couches fermées. Elle peut cependant être utilisée aux faibles distances intermoléculaires, dans la partie répulsive, comme dans le cas H-CO [2]. -La méthode d'interaction de configuration converge vers l'énergie exacte quand la base des fonctions d'ondes est augmentée ; elle permet d'obtenir l'énergie de dispersion mais demande des moyens de calcul environ un ordre de grandeur supérieurs à ceux de la méthode de Hartree-Fock. Elle a été utilisée dans le cas des interactionsCes deux méthodes souffrent du défaut que l'énergie d'interaction qui est une toute petite partie de l'énergie totale s'obtient par différence entre l'énergie des systèmes en interaction et l'énergie des systèmes isolés ; aux grandes distances, des erreurs de cancellation peuvent donc se manifester.Aussi Abstract. -Recently, progress have been made in the theoretical determination of fine structure transitions and in rotational transitions by collisions in molecules of astrophysical interest....

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Theory of intermolecular interactions: The long range terms in the dipole–dipole, monopoles–dipole, and monopoles–bond polarizabilities approximations

Claverie

Rein

1969

Int J of Quantum Chemistry

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AbstractsThe problem of evaluating the long range terms (electrostatic, polarization, dispersion) of the interaction energy between molecules at intermediate distances (i.e. distances of the order of magnitude of the molecular dimensions) is considered. Instead of being approximated by its dipole part, the exact interaction Hamiltonian is treated as proposed by Longuet-Higgins [ 1 11, i.e. the matrix elements are interpreted as electrostatic interactions between state and transition charge distributions. These charge distributions are approximated in a systematic way by sets of point charges (localized on the atoms) or sets of dipoles (localized on the bonds). The various contributions to the energy may then be expressed in terms of atomic net charges and bond polarizabilities. More refined approximations of the charge distributions could be used and correspondingly improved formulae could be derived: as an example, a formula for the 0-n dispersion energy is derived, where the 0 charge distributions are approximated by bond transition dipoles (leading to u bond polarizabilities in the final formula) while the n charge distributions are approximated by atomic charges.On considtre le probltme de l'tvaluation des termes a long rayon d'action (tlectrostatique, polarisation, dispersion) de l'tnergie d'interaction entre moltcules des distances moyennes (c'est-A-dire des distances de l'ordre de grandeur des dimensions moltculaires).

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Intermolecular forces

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Crystal-field induced dipoles in heteropolar crystals I: Concept

Crystal-field induced dipoles in heteropolar crystals I: Concept

Excitation Collisionnelle Des Atomes Et Des Molécules Dans Le Milieu Interstellaire (Aspect Théorique)

Theory of intermolecular interactions: The long range terms in the dipole–dipole, monopoles–dipole, and monopoles–bond polarizabilities approximations

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