Terahertz laser vibration-rotation tunneling spectroscopy and dipole moment of a cage form of the water hexamer

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 101, Issue 48, 1997, Pages 8995-9010

  Liu, K ^a,b   Brown, M G ^a   Saykally, R J ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b UNIVERSITY OF SOUTHERN CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CONFORMATIONS; ELECTRON TUNNELING; HYDROGEN BONDS; INFRARED SPECTROSCOPY; ITERATIVE METHODS; LASER APPLICATIONS; MATHEMATICAL MODELS; MOLECULAR STRUCTURE; MONOMERS; WATER;

DIPOLE MOMENTS; STARK EFFECT; TERAHERTZ LASER VIBRATION ROTATION TUNNELING SPECTROSCOPY; WATER HEXAMER;

MOLECULAR DYNAMICS;

EID: 0031273097     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp9707807     Document Type: Article

References (114)

1. Fraser, G. T. Int. Rev. Phys. Chem. 1991, 10, 189.
2. Dyke, T. R.; Muenter, J. S. J. Chem. Phys. 1974, 60, 2929.
3. Liu, K.; Cruzan, J. D.; Saykally, R. J. Science 1996, 271, 929.
4. Saykally, R. J.; Blake, G. A. Science 1993, 259, 1570.
5. Del Bene, J.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1970, 52, 4858.
6. Xantheas, S. S. J. Chem. Phys. 1995, 102, 4505.
7. Xantheas, S. S.; T. H. Dunning, J. J. Chem. Phys. 1993, 99, 8774.
8. Kim, K. S.; Dupuis, M.; Lie, G. C.; Clementi, E. Chem. Phys. Lett. 1986, 131, 451.
9. Farantos, S. C.; Kapetanakis, S.; Vegiri, A. J. Phys. Chem. 1993, 97, 12158.
10. Reimers, J. R.; Watts, R. O. Chem. Phys. 1984, 85, 830.
11. Burke, L. A.; Jensen, J. O.; Jensen, J. L.; Krishnan, P. N. Chem. Phys. Lett. 1993, 206, 293.
12. Dykstra, C. E. J. Chem. Phys. 1989, 91, 6472.
13. Pillardy, J.; Olszewski, K. A.; Piela, L. J. Mol. Struct. 1992, 270, 277.
14. Jensen, J. O.; Krishnan, P. N.; Burke, L. A. Chem. Phys. Lett. 1995, 241, 253.
15. Jensen, J. O.; Krishnan, P. N.; Burke, L. A. Chem. Phys. Lett. 1995, 246, 13.
16. Kim, K.; Jordan, K. D.; Zwier, T. S. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 11568.
17. Tsai, C. J.; Jordan, K. D. Chem. Phys. Lett. 1993, 213, 181.
18. Mhin, B. J.; Kim, H. S.; Kim, H. S.; Yoon, C. W.; Kim, K. S. Chem. Phys. Lett. 1991, 176, 41.
19. Mhin, B. J.; Kim, J.; Lee, S.; Lee, J. Y.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 1994, 100, 4484.
20. Laasonen, K.; Pamnello, M.; Car, R.; Lee, C.; Vanderbilt, D. Chem. Phys. Lett. 1993, 207, 208.
21. Lee, C.; Chen, H.; Fitzgerald, G. J. Chem. Phys. 1994, 101, 4472.
22. Vegiri, A.; Farrantos, S. C. J. Chem. Phys. 1993, 98, 4059.
23. Franken, K. A.; Jalaie, M.; Dykstra, C. E. Chem. Phys. Lett. 1992, 198, 59.
24. Tsoo, C.; Brooks, C. L., III J. Chem. Phys. 1994, 101, 6405.
25. Liu, K.; Brown, M. G.; Carter, C.; Saykally, R. J.; Gregory, J. K.; Clary, D. C. Nature 1996, 381, 501.
26. Millot, C.; Stone, A. J. Mol. Phys. 1992, 77, 439.
27. Dyke, T. R.; Muenter, J. S. J. Chem. Phys. 1972, 57, 5011.
28. Kay, B. D.; Castleman, A. W., Jr. J. Phys. Chem. 1985, 89, 4867.
29. Vernon, M. F.; Krajnovich, D. J.; Kwok, H. S.; Lisy, J. M.; Shen, Y. R., J. Chem. Phys. 1982, 77, 47.
30. Coker, D. F.; Miller, R. E.; Watts, R. O. Chem. Phys. 1985, 82, 3554.
31. Pribble, R. N.; Zwier, T. S. Science 1994, 265, 75.
32. Pugliano, N.; Saykally, R. J. J. Chem. Phys. 1992, 96, 1832.
33. Pugliano, N.; Cruzan, J. D.; Loeser, J. G.; Saykally, R. J. J. Chem. Phys. 1993, 98, 6600.
34. Pugliano, N.; Saykally, R. J. Science 1992, 257, 1937.
35. Liu, K.; Loeser, J. G.; Elrod, M. J.; Host, B. C.; Rzepiela, J. A.; Pugliano, N.; Saykally, R. J. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 3507.
36. Liu, K.; Elrod, M. J.; Loeser, J. G.; Cruzan, J. D.; Pugliano, N.; Brown, M. G.; Rzepiela, J.; Saykally, R. J. Faraday Discuss. Chem. Soc. 1994, 97, 35.
37. Liu, K.; Brown, M. G.; Viant, M. R.; Cruzan, J. D.; Saykally, R. J. special birthday issue of Mol. Phys. honoring A. D. Buckingham 1996, 89, 1373 (λ).
38. Suzuki, S.; Blake, G. A. Chem. Phys. Lett. 1994, 229, 499.
39. Viant, M. R.; Cruzan, J. D.; Lucas, D. D.; Brown, M. G.; Liu, K.; Saykally, R. J. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 9032.
40. Cruzan, J. D.; Braly, L. B.; Liu, K.; Brown, M. G.; Loeser, J. G.; Saykally, R. J. Science 1996, 271, 59.
41. Liu, K.; Brown, M. G.; Cruzan, J. D.; Saykally, R. J. Science 1996, 271, 62.
42. Blake, G. A.; Laughlin, K. B.; Cohen, R. C.; Busarow, K. L.; Gwo, D.-H.; Schmuttenmaer, C. A.; Steyert, D. W.; Saykally, R. J. Rev. Sci. Instrum. 1991, 62, 1701.
43. Liu, K.; Fellers, R. S.; Viant, M. R.; McLaughlin, R. P.; Brown, M. G.; Saykally, R. J. Rev. Sci. Instrum. 1996, 67, 410.
44. Liu, K.; Brown, M. G.; Cruzan, J. D.; Saykally, R. J. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 9011.
45. Brown, M. G.; Keutsch, F.; Liu, K.; Saykally, R. J., unpublished results.
46. Owicki, J. C.; Shipman, L. L.; Scheraga, H. A. J. Phys. Chem. 1975, 79, 1794.
47. Gregory, J. K.; Clary, D. C., private communication.
48. Sorenson, J. M.; Gregory, J. K.; Clary, D. C. Chem. Phys. Lett. 1996, 263, 680.
49. Wales, D. J. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 11180.
50. Schütz, M.; Bürgi, T.; Leutwyler, S.; Bürgi, H. B. J. Chem. Phys. 1993, 99, 5228.
51. Longuet-Higgins, H. C. Mol. Phys. 1963, 6, 445.
52. Hougen, J. T. J. Chem. Phys. 1962, 7, 1433.
53. Bunker, P. R. Molecular Symmetry and Spectroscopy; Academic Press: San Diego, 1979.
54. Dyke, T. R. J. Chem. Phys. 1977, 66, 492.
55. Klopper, W.; Schütz, M. Chem. Phys. Lett. 1995, 237, 536.
56. Sabo, D.; Bacic, Z.; Bürgi, T.; Leutwyler, S. Chem. Phys. Lett. 1995, 244, 283.
57. Walsh, T. R.; Wales, D. J. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1996, 92, 2502.
58. van der Avoird, A.; Olthof, E. H. T.; Wormer, P. E. S. J. Chem. Phys. 1996, 105, 8034.
59. Olthof, E. H. T.; van der Avoird, A.; Wormer, P. E. S.; Liu, K.; Saykally, R. J. J. Chem. Phys. 1996, 105, 8051.
60. Smith, B. J.; Swanton, D. J.; Pople, J. A.; Schaefer, H. F., III; Radom, L. J. Chem. Phys. 1990, 92, 1240.
61. Fowler, J. E., Schaefer, H. F., III J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 446.
62. Coudert, L. H.; Hougen, J. T. J. Mol. Spectrosc. 1990, 139, 259.
63. Zwart, E.; ter Meulen, J. J.; Meerts, W. L.; Coudert, L. H. J. Mol. Spectrosc. 1991, 147, 27.
64. Dyke, T. R.; Mack, K. M.; Muenter, J. S. J. Chem. Phys. 1977, 66, 498.
65. Fraser, G. T.; Suenram, R. D.; Coudert, L. H. J. Chem. Phys. 1989, 90, 6077.
66. Hu, T. A.; Dyke, T. R. J. Chem. Phys. 1989, 91, 7348.
67. Coudert, L. H.; Lovas, F. J.; Suenram, R. D.; Hougen, J. T. J. Chem. Phys. 1987, 87, 6290.
68. Yamabe, S.; Morokuma, K. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 4458.
69. Townes, C. H.; Schawlow, A. L. Microwave Spectroscopy; Dover Publications, Inc.; New York, 1975.
70. Gordy, W.; Cook, R. L. Microwave Molecular Spectra; Interscience Publishing: New York, 1970; Chapter XIII.
71. Microwave Spectral Tables; National Bureau of Standards U.S. Monograph 70; National Bureau of Standards, Department of Commerce, U.S. Government Printing Office: Washington, DC, 1964; Vol. II.
72. Lindfors, K.; Cornwell, C. D. J. Chem. Phys. 1965, 42, 149.
73. Cotti, G.; Linnartz, H.; Meerts, W. L.; van der Avoird, A.; Olthof, E. H. T. J. Chem. Phys. 1996, 104, 3893.
74. Bemish, R. J.; Chan, M. C.; Miller, R. E. Chem. Phys. Lett. 1996, 251, 182.
75. Barker, J. A. Proc. R. Soc. London, Ser. A 1953, 219, 367.
76. Gray, C. G.; Gubbins, K. E. Theory of Molecular Fluids; Clarence Press: Oxford, 1984; Vol. 1 (Fundamentals).
77. Knochenmuss, R.; Leutwyler, S. J. Chem. Phys. 1992, 96, 5233.
78. Mó, O.; Yáñez, M.; Elguero, J. J. Chem. Phys. 1992. 97, 6628.
79. van Duijneveldt-van de Rijdt, J. G. C. M.; van Duijneveldt, F. B. Chem. Phys. 1993, 175, 271.
80. Dyke, T. R.; Muenter, J. S. J. Chem. Phys. 1973, 59, 3125.
81. Benedict, W. S.; Gailar, N.; Plyler, E. K. J. Chem. Phys. 1956, 24, 1139.
82. Murphy, W. F. J. Chem. Phys. 1977, 67, 5877.
83. Verhoeven, J.; Dymanus, A. J. Chem. Phys. 1970, 52, 3222.
84. Odutola, J. A.; Dyke, T. R. J. Chem. Phys. 1980, 72, 5062.
85. Gregory, J. K.; Clary, D. C.; Liu, K.; Brown, M. G.; Saykally, R. J. Science 1997, 275, 814.
86. Honegger, E.; Leutwyler, S. J. Chem. Phys. 1988, 88, 2582.
87. Xantheas, S. S. J. Chem. Phys. 1994, 100, 7523.
88. Elrod, M. J.; Saykally, R. J. Chem. Rev. (Washington, D.C.) 1994, 94, 1975.
89. Gregory, J. K.; Clary, D. C. J. Chem. Phys. 1996, 103, 8924.
90. Xantheas, S. S. Philos. Mag B 1996, 73, 107.
91. Narten, A. H.; Levy, H. A. WATER: A Comprehensive Treatise; Franks, F., Ed.; Plenum: New York, 1972; Vol. 1, pp 311-332.
92. Peterson, S. W.; Levy, H. A. Acta Crystallogr. 1957, 10, 70.
93. Kuhs, W. F.; Lehmann, M. S. J. Phys. Chem. 1983, 87, 4312.
94. Yoon, B. J.; Morokuma, K.; Davidson, E. R. J. Chem. Phys. 1985, 83, 1223.
95. White, J. C.; Davidson, E. R. J. Chem. Phys. 1990, 93, 8029.
96. Hasted, J. B. Aqueous Dielectrics; Chapman and Hall: London, 1973.
97. Speedy, R. J. J. Phys. Chem. 1984, 88, 3364.
98. Stillinger, F. H. Science 1980, 209, 451.
99. Belch, A. C.; Rice, S. A. J. Chem. Phys. 1987, 86, 5676.
100. Corongiu, G.; Clementi, E. J. Chem. Phys. 1993, 98, 2241.
101. Kamb, B. Science 1965, 150, 205.
102. Eisenberg, D.; Kauzmann, W. The Structure and Properties of Water; Oxford University: New York, 1969.
103. Jenniskens, P.; Blake, D. F.; Wilson, M. A.; Pohorille, A. Astrophys. J. 1995, 455, 389.
104. Mishima, O.; Calvert, L. D.; Whalley, E. Nature 1984, 310, 393.
105. Hagen, W.; Tielens, A. G. G. M.; Greenberg, J. M. Chem. Phys. 1981, 56, 367.
106. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926.
107. Kusalik, P. G.; Svishchev, I. M. Science 1994, 265, 1219.
108. Haggis, G. H.; Hasted, J. B.; Buchanan, T. J. J. Chem. Phys. 1952, 20, 1452.
109. Coulson, C. A.; Eisenburg, D. Proc. R. Soc. London, Ser. A 1966, 291, 454.
110. Emilsson, T.; Germann, T. C.; Gutowsky, H. S. J. Chem. Phys. 1992, 96, 8830.
111. Ohmine, I.; Tanaka, H. Chem. Rev. (Washington, D.C.) 1993, 93, 2545.
112. Bosma, W. B.; Fried, L. E.; Mukamel, S. J. Chem. Phys. 1993, 98, 4413.
113. Maitland, G. C.; Rigby, M.; Smith, E. B.; Wakeham, W. A. Intermolecular Forces: Their Origin and Determination; Clarendon Press: Oxford, 1981.
114. Lister, D. G.; MacDonald, J. N.; Owen, N. L. Internal Rotation and Inversion: An Introduction to Large Amplitude Motions in Molecules; Academic Press: London, 1978.