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State-to-state Photoionization Dynamics of Vanadium Nitride by Two-color Laser Photoionization and Photoelectron Methods

引用

Chinese Journal of Chemical Physics 2013年第6期26卷 669-678,I0003页

作者： Huang Huang Zhi-hong Luo Yih Chung Chang Kai-Chung Lau C. Y. Ng Department of Chemistry University of California Davis CA 95616 USA Department of Biology and Chemistry Oty University of Hone Kong Kowloon Hone Kong China

We have conducted a two-color visible-ultraviolet （VIS-UV） resonance-enhanced laser pho- toionization and pulsed field ionization-photoelectron （PFI-PE） study of gaseous vana- dium mononitride （VN） in the total energy range of 56900-59020 cm-1. The VN molecules were selectively excited to single rotational levels of the intermediate VN（D3H0, v＇=0） state by using a VIS dye laser prior to photoionization by employing a UV laser. This two-color scheme allows the measurements of rovibronically selected and re- solved PFI-PE spectra for the VN＋（X2A; v＋=0, 1, and 2） ion vibrational bands. By simulating the rotationally resolved PFI-PE spectra, J＋=3/2 is determined to be the lowest rotational level of the ground electronic state, indicating that the symmetry of the ground VN＋ electronic state is 2A3/2. The analysis of the PFI-PE spectra for VN＋ also yields accurate values for the adiabatic ionization energy for the formation of VN＋（X2A3/2）, IE（VN）=56909.5＋0.8 cm-1 （7.05588±0.00010 eV）, the vibrational fre- quency wc＋=1068.0±0.8 cm-1, the anharmonicity constant wc＋Xe＋=5.8±0.8 cm-1, the rotational constants Be＋=0.6563±0.0005 cm-1 and ae＋=0.0069±0.0004 cm-1, and the equi-librium bond length, re＋=1.529A, for VN＋（X2A3/2）; along with the rotational constants Bc＋=0.6578i0.0028 cm-1 and a＋=0.0085±0.0028 cm-1, and the equilibrium bond length re＋=1.527A for VN＋（X2As/2）, and the spin-orbit coupling constant A=153.3±0.8 cm-1 for VN＋（X2/k5/2,3/2）. The highly precise energetic and spectroscopic data obtained in the present study are valuable for benchmarking the predictions based on state-of-the-art ab initio quantum calculations.

关键词： Vanadium nitride Vanadium nitride cation Photoionization dynamics Two- color photoionization Pulsed field ionization-photoelectron Ionization energy bond disso- ciation energy

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