Analysis of van-der-Waals vibrations in small (n = 1 to 4) aromatic-(rare gas)_n clusters

¹ Laboratoire de photophysique moléculaire (Laboratoire associé à l'Université de Paris-Sud.) CNRS, université de Paris-Sud, Bat213, F91405 Orsay Cedex, France.

Abstract

A set of new, or improved, experimental R2P2CI spectra of the various structural isomers of aniline-(argon)n clusters with n = 1 to 4 have been obtained in the region of the Si-So origin band. They exhibit a very large number of sharp VdW excited bands. A simphfied mechanical model has been developped to describe the solvent to chromophore motions in the different isomers. From this restricted harmonic description of the force field, force constants and reduced masses were derived from fitting the spectra of the simple (1|0), (1|1), (2|0), (3|0) clusters, which allowed to make predictions for the VdW frequencies of the more complex (2|1) and (3|1) clusters and thus to propose assignments for die experimentally observed bands.

Résumé

Un ensemble de spectres d'ionisation résonnante à 2 photons et 2 couleurs pour les divers isomères structuraux des agrégats aniline-(argon)n a été obtenu expérimentalement pour n compris entre 1 et 4. Ces spectres, soit originaux, soit de qualité supérieure aux travaux antérieurs, présentent un très grand nombre de bandes de vibration van der Waals excitées. Un modèle mécanique simplifié a été développé pour décrire les mouvements relatifs des atomes de solvant et du chromophore dans les différents isomères. A partir de cette description harmonique d'un champ de forces restreint, les constantes de force et les masses réduites déduites de Ia comparaison avec les spectres des isomères simples (1|0), (1|1), (2|0), (3|0) ont permis de prédire des valeurs des fréquences VdW des isomères plus complexes (2|1) et (3|1), et de proposer ainsi des attributions pour les bandes observées dans les spectres.