Triplet state characteristics of higher fullerenes

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 102, Issue 8, 1998, Pages 1261-1273

  Kállay, Mihály ^a   Németh, Károly ^a   Surján, Péter R ^a  

^a EÖTVÖS LORÁND UNIVERSITY   (Hungary)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BAND STRUCTURE; MOLECULAR STRUCTURE; PHOSPHORESCENCE;

ATOMIC SPIN DENSITY DISTRIBUTIONS; JAHN TELLER DISTORTIONS;

FULLERENES;

EID: 0032001557     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp972739+     Document Type: Article

References (134)

1. The Fullerenes: Kroto, H. W., Fischer, J. E., Cox, D. E., Eds.; Pergamon Press: Oxford, UK, 1993.
2. Electronic Properties of Fullerenes; Kuzmany, H., Fink, J., Mehring, M., Roth, S., Eds.; Springer-Verlag, Berlin, 1993.
3. Progress in Fullerene Research; Kuzmany, H., Fink, J., Mehring, M., Roth, S., Eds.; World Scientific: Singapore, 1994.
4. Ebbesen, T. W.; Tanigaki, K.; Kuroshima, S. Chem. Phys. Lett. 1991, 181, 501.
5. Sension, R. J.; Phillips, C. M.; Szarka, A. Z.; Romanov, W. J.; McGhie, A. R.; McCauley, J. P.; Smith, A. B.; Hochstrasser, R. M. J. Phys. Chem. 1991, 95, 6075.
6. Lee, M.; Song, O.-K.; Seo, J.-C; Kim, D.; Suh, Y. D.; Jin, S. M.; Kim, S. K. Chem. Phys. Lett. 1992, 196, 325.
7. Dimitrijević, N. M.; Kamat, P. V. J. Phys. Chem. 1992, 96, 4811.
8. Arbogast, J. W.; Darmanyan, A. P.; Foote, C. S.; Rubin, Y.; Diederich, F. N.; Alvarez, M. M.; Anz, S. J.; Whetten, R. L. J. Phys. Chem. 1991, 95, 11.
9. Arbogast, J. W.; Foote, C. S. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 8886.
10. Tanigaki, K.; Ebbesen, T. W.; Kuroshima, S. Chem. Phys. Lett. 1991, 185, 189.
11. Bensasson, R. V.; Hill, T.; Lambert, C.; Land, E. J.; Leach, S.; Truscott, T. G. Chem. Phys. Lett. 1993, 206, 197.
12. Wasielewski, M. R.; O'Neil, M. P.; Lykke, K. R.; Pellin, M. J.; Gruen, D. M. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 2774.
13. Closs, G. L.; Gautam, P.; Zhang, D.; Krusic, P. J.; Hill, S. A.; Wasserman, E. J. Phys. Chem. 1992, 96, 5228.
14. Bennati, M.; Grupp, A.; Mehring, M.; Dinse, K. P.; Fink, J. Chem. Phys. Lett. 1992, 200, 440.
15. Bennati, M.; Grupp, A.; Mehring, M. J. Chem. Phys. 1995, 102, 9457.
16. Bennati, M.; Grupp, A.; Mehring, M. In Physics and Chemistry of Fullerenes and Derivatives; Kuzmany, H., Fink, J., Mehring, M., Roth, S. World Scientific: Singapore, 1995; p 250.
17. Terazima, M.; Hirota, N.; Shinohara, H.; Saito, Y. Chem. Phys. Lett. 1992, 195, 333.
18. Boulas, P. L.; Jones, M. T.; Kadish, K. M.; Ruoff, R. S.; Lorents, D. C.; Tse, D. S. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 9393.
19. Boulas, P. L.; Jones, M. T.; Ruoff, R. S.; Lorents, D. C.; Malhotra, R.; Tse, D. S.; Kadish, K. M. J. Phys. Chem. 1996, 100, 7573.
20. Bennati, M.; Grupp, A.; Mehring, M.; Dinse, K.; Fink, J. Chem. Phys. Lett. 1992, 200, 440.
21. Regev, A.; Gamliel, D.; Meiklyar, V.; Michaeli, S.; Levanon, H. J. Phys. Chem. 1993, 97, 3671.
22. Sauvé, G.; Kamat, P. V.; Ruoff, R. S. J. Phys. Chem. 1995, 99, 2126.
23. Haufler, R. E.; Wang, L.-S.; Chibante, L. P. F.; Jin, C.; Conceicao, J.; Chai, Y.; Smalley, R. E. Chem. Phys. Lett. 1993, 206, 197.
24. Surján, P. R.; Udvardi, L.; Németh, K. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1994, 311, 55.
25. Surján, P. R.; Németh, K.; Bennati, M.; Grupp, A.; Mehring, M. Chem. Phys. Lett. 1996, 251, 115.
26. Németh, K.; Kállay, M.; Surján, P. R. In Fullerenes and Fullerene Nanostructures; Kuzmany, H., Fink, J., Mehring, M., Roth, S., Eds.; World Scientific: Singapore, 1996; p 372.
27. Surján, P. R.; Kállay, M.; Dömötör, G.; Stachó, L.; Bán, M. In Proceedings of International Winterschool on Electronic Properties of Novel Materials; Kuzmany, H., Fink, J., Mehring, M., Roth, S., Eds.; World Scientific: Singapore, 1997; in press.
28. Okada, M.; Okahara, K.; Tanaka, K.; Yamabe, T. Chem. Phys. Lett. 1993, 209, 91.
29. Surján, P. R.; Németh, K.; Kállay, M. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1997, 398, 293.
30. Bendale, R. D.; Baker, J. D.; Zerner, M. C. Int. J. Quantum. Chem. 1991, S25, 557.
31. Kállay, M.; Németh, K.; Surján, P. R. Fullerene Sci. Technol. 1997, 5, 355.
32. Diederich, F.; Ettl, R.; Rubin, Y.; Whetten, R. L.; Beck, R.; Alvarez, M.; Anz, S.; Sensharma, D.; Wudl, F.; Khemani, K. C.; Koch, A. Science 1991, 252, 548.
33. Ettl, R.; Chao, I.; Diederich, F.; Whetten, R. L. Nature (London) 1991, 353, 149.
34. Diederich, F.; Whetten, R. L.; Thilgen, C.; Ettl, R.; Chao, I.; Alvarez, M. Science 1991, 254, 1768.
35. Hino, S.; Matsumoto, K.; Hasegawa, S.; Takahashi, T.; Seki, K.; Kikuchi, K.; Suzuki, S.; Ikemoto, I.; Achiba, Y. Chem. Phys. Lett. 1992, 197, 38.
36. Hino, S.; Matsumoto, K.; Hasegawa, S.; Kamiya, K.; Inokuchi, H.; Morikawa, T.; Takahashi, T.; Seki, K.; Kikuchi, K.; Suzuki, S.; Ikemoto, I.; Achiba, Y. Chem. Phys. Lett. 1992, 190, 169.
37. Benz, M.; Fanti, M.; Fowler, P. W.; Fuchs, D.; Kappes, M. M.; Michel, C. L. R. H.; Orlandi, G.; Zerbetto, F. J. Phys. Chem. 1996, 100, 13399.
38. Orlandi, G.; Zerbetto, F.; Fowler, P. W.; Manolopoulos, D. E. Chem. Phys. Lett. 1993, 208, 441.
39. Bendale, R. D.; Zerner, M. C. J. Phys. Chem. 1995, 99, 13830.
40. Harigaya, K.; Abe, S. J. Phys. Condens. Matter 1996, 8, 8057.
41. Fowler, P. W.; Batten, R. C., Manolopoulos, D. E. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1991, 87, 3103.
42. Manolopoulos, D. E.; Fowler, P. W. J. Chem. Phys. 1992, 96, 7603.
43. Manolopoulos, D. E. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1991, 87, 2861.
44. Manolopoulos, D. E.; May, J. C.; Down, S. E. Chem. Phys. Lett. 1981, 181, 105.
45. Fowler, P. W. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1991, 87, 1945.
46. Fowler, P. W.; Steer, J. I. J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1987, 1403.
47. Fowler, P. W. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1990, 86, 2073.
48. Ben-Amotz, D.; Cooks, R. G.; Dejarme, L.; Gunderson, J. C.; Hoke, S. H.; Kahr, B.; Payne, G. L.; Wood, J. M. Chem. Phys. Lett. 1991, 183, 149.
49. Kikuchi, K.; N, N.; Wakabayashi, T.; Honda, M.; Matsumiya, H.; Morivaki, T.; Suzuki, S.; Shiromaru, H.; Saito, K.; Yamauchi, K.; Ikemoto, I.; Achiba, Y. Chem. Phys. Lett. 1992, 188, 177.
50. Taylor, R.; Langley, G. J.; Avent, A. G.; Dennis, J. S.; Kroto, H. W.; Walton, D. R. M. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2 1993, 1029.
51. Zhang, B. L.; Wang, C. Z.; Ho, K. M. Chem. Phys. Lett. 1992, 193, 225.
52. Zhang, B. L.; Wang, C. Z.; Ho, K. M.; Xu, C. H.; Chan, C. T. J. Chem. Phys. 1993, 98, 3095.
53. Colt, J. R.; Scuseria, G. E. J. Phys. Chem. 1992, 96, 10265.
54. Bakowies, D.; Gelessus, A.; Thiel, W. Chem. Phys. Lett. 1992, 197, 324.
55. Raghavachari, K.; Rohlfing, C. M. Chem. Phys. Lett. 1993, 208, 436.
56. Niles, J. C.; Wang, X. Q. J. Chem. Phys. 1995, 103, 7040.
57. Kikuchi, K.; Nakahara, N.; Wakabayashi, T.; Suzuki, S.; Shiromaru, H.; Miyake, Y.; Saito, K.; Ikemoto, I.; Kainosho, M.; Achiba, Y. Nature (London) 1992, 357, 142.
58. Taylor, R.; Langley, G. J.; Dennis, J. S.; Kroto, H. W.; Walton, D. R. M. J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1992, 1043.
59. Wakabayashi, T.; Kikuchi, K.; Suzuki, S.; Shiromaru, H.; Achiba, Y. J. Phys. Chem. 1994, 98, 3090.
60. Manolopoulos, D. E.; Fowler, P. W.; Ryan, R. P. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1992, 88, 1225.
61. Stone, A. J.; Wells, D. J. Chem. Phvs. Lett. 1986, 128, 501.
62. Nagase, S.; Kobayashi, K.; Kato, T.; Achiba, Y. Chem. Phys. Lett. 1993, 201, 475.
63. Manolopoulos, D. E.; Fowler, P. W. Chem. Phys. Lett. 1991, 187, 1.
64. Negri, F.; Orlandi, G.; Zerbetto, F. Chem. Phys. Lett. 1992, 189, 495 .
65. Tsuzuki, S.; Tanabe, K. Chem. Phys. Lett. 1992, 195, 352.
66. Raghavachari, K.; Rohlfing, C. M. J. Phys. Chem. 1991, 95, 5768.
67. Fowler, P. W.; Manolopoulos, D. E.; Ryan, R. P. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1992, 1992, 408.
68. Zhang, B. L.; Wang, C. Z.; Ho, K. M. J. Chem. Phys. 1992, 96, 7183.
69. Raghavachari, K. Chem. Phys. Lett. 1992, 190, 397.
70. Manolopoulos, D. E.; Fowler, P. W.; Taylor, R.; Kroto, H. W.; Walton, D. R. M. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1992, 88, 3117.
71. Balch, A. L.; Ginwalla, A. S.; Lee, J. W.; Noll, B. C.; Olmstead, M. M. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 2227.
72. Surján, P. R.; Németh, K.; Bennati, M.; Grupp, A.; Mehring, M. Chem. Phys. Lett. 1996, 251, 115.
73. Koga, N.; Morokuma, K. Chem. Phys. Lett. 1992, 196, 191.
74. Choho, K.; Langenaeker, W.; de Woude, G. V.; Geerlings, P. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1996, 362, 305.
75. Cheng, H.-P.; Whetten, R. L. Chem. Phys. Lett. 1992, 197, 44.
76. Negri, F.; Orlandi, G.; Zerbetto, F. Chem. Phys. Lett. 1988, 144, 31.
77. Negri, F.; Orlandi, G.; Zerbetto, F. J. Chem. Phys. 1992, 97, 6496.
78. Coulson, A.; Golobiewski, A. Proc. R. Soc. (London) 1961, 78, 1310.
79. Fagerström, J.; Stafström, L. Phys. Rev. B 1993, 48, 11367.
80. Su, W. P.; Schrieffer, J. R.; Heeger, A. J. Phys. Rev. B 1980, 22, 2099.
81. Longuet-Higgins, H. C.; Salem, L. Proc. R. Soc. (London) 1959, 251, 172.
82. Kürti, J.; Surján, P. R. J. Chem. Phys. 1990, 92, 3247.
83. Kürti, J.; Surján, P. R.; Kertész, M. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 9865.
84. Haddon, R. C. Chem. Phys. Lett. 1986, 125, 231.
85. Haddon, R. C.; Brus, L. E.; Ragvachari, K. Chem. Phys. Lett. 1986, 131, 165.
86. László, I.; Udvardi, L. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1989, 183, 271.
87. Surján, P. R. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1995, 338, 215.
88. László, I.; Udvardi, L. Int. J. Quantum. Chem. 1992, 42, 1651.
89. László, I.; Udvardi., L. Chem. Phys. Lett. 1987, 136, 418.
90. László, I.; Udvardi, L. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1987, 183, 271.
91. Negri, F.; Orlandi, G.; Zerbetto, F. Chem. Phys. Lett. 1988, 144, 31.
92. Haymet, A. D. J. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 319.
93. Roothaan, C. C. J. Revs. Mod. Phys. 1960, 32, 179.
94. Löwdin, P.-O. Phys. Rev. 1955, 97, 1474; Adv. Chem. Phys. 1959, 2, 207.
95. Löwdin, P.-O. Phys. Rev. 1955, 97, 1474; Adv. Chem. Phys. 1959, 2, 207.
96. Jahn, J. A.; Teller, E. Phys. Rev. 1936, 49, 874.
97. Jahn, J. A.; Teller, E. Proc. R. Soc. (London) 1937, A161, 220.
98. Ceulemans, A.; Beyens, D.; Vanquickenborne, L. G. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 5824.
99. Ceulemans, A. J. Phys. Chem. 1987, 87, 5374.
100. Wasserman, E.; Snyder, L. C.; Yager, W. A. J. Chem. Phys. 1964, 41, 1763.
101. Kooter, J. A.; van der Waals, J. H.; Knop, J. V. Mol. Phys. 1979, 37, 1015.
102. Surján, P. R.; Németh, K. In Progress in Fullerene Research; Kuzmany, H., Fink, J., Mehring, M., Roth, S., Eds.; World Scientific: Singapore, 1995; p 116.
103. Pople, J. A.; Beveridge, D. L., Approximate Molecular Orbital Theory; McGraw-Hill: New York, 1970.
104. Godfrey, M.; Kern, C. W.; Karplus, M. J. Chem. Phys. 1966, 44, 4459.
105. Brinen, J. S.; Orloff, M. K. J. Chem. Phys. 1966, 45, 4747.
106. Hameka, H. F. J. Phys. Chem. 1959, 31, 315.
107. Brandon, R. N.; Gerkin, R. E.; Hutchison, C. A. J. Chem. Phys. 1962, 37, 447.
108. Bennati, M.; Németh, K.; Surján, P. R.; ; Mehring, M. J. Chem. Phys. 1996, 105, 4441.
109. Optimized bond lengths, Cartesian coordinates, atomic spin density distributions of the systems studied in this paper are available upon sending an e-mail to kallay@para.chem.elte.hu or surjan@para.chem.elte.hu.
110. Stachó, L. L.; Bán, M. I. Theor. Chim. Acta 1992, 83, 433; 1993, 84, 535; J. Math. Chem. 1992, 11, 405; 1995, 17, 377; Comput. Chem. 1993, 17, 21.
111. Stachó, L. L.; Bán, M. I. Theor. Chim. Acta 1992, 83, 433; 1993, 84, 535; J. Math. Chem. 1992, 11, 405; 1995, 17, 377; Comput. Chem. 1993, 17, 21.
112. Stachó, L. L.; Bán, M. I. Theor. Chim. Acta 1992, 83, 433; 1993, 84, 535; J. Math. Chem. 1992, 11, 405; 1995, 17, 377; Comput. Chem. 1993, 17, 21.
113. Stachó, L. L.; Bán, M. I. Theor. Chim. Acta 1992, 83, 433; 1993, 84, 535; J. Math. Chem. 1992, 11, 405; 1995, 17, 377; Comput. Chem. 1993, 17, 21.
114. Stachó, L. L.; Bán, M. I. Theor. Chim. Acta 1992, 83, 433; 1993, 84, 535; J. Math. Chem. 1992, 11, 405; 1995, 17, 377; Comput. Chem. 1993, 17, 21.
115. Dömötör, G.; Bán, M. I.; Stachó, L. L. J. Comput. Chem. 1993, 14, 1491; 1996, 17, 289.
116. Dömötör, G.; Bán, M. I.; Stachó, L. L. J. Comput. Chem. 1993, 14, 1491; 1996, 17, 289.
117. Bán, M. I.; Dömötör, G.; Stachó, L. L. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1994, 311, 29.
118. van Wüllen, C. Chem. Phys. Lett. 1994, 219, 8.
119. Scuseria, G. E. Chem. Phys. Lett. 1991, 180, 451.
120. Baker, J.; Fowler, P. W.; Lazzeretti, P.; Malagoli, M.; Zanasi, R. Chem. Phys. Lett. 1991, 184, 182.
121. Saito, S.; Oshiyama, A. Phys. Rev. B 1991, 44, 11532.
122. Woo, S. J.; Kim, E.; Lee, Y. H. Phys. Rev. B 1993, 47, 6721.
123. Feng, J.; Li, J.; Li, Z.; Zerner, M. C. Int. J. Quantum. Chem. 1991, 39, 331.
124. Balasubramanian, K. Chem. Phys. Lett. 1993, 206, 210.
125. Kertész, M. Adv. Quantum Chem. 1982, 15, 161.
126. Tables of Interatomic Distances and Configuration in Molecules and Ions; Special Publication No. 18; The Chemical Society: London, 1965.
127. Hiraya, A.; Shobatake, K. J. Chem. Phys. 1991, 94, 7700.
128. Doering, J. P. J. Phys. Chem. 1969, 51, 2866.
129. Aoyagi, M.; Osamura, Y.; Iwata, S. J. Chem. Phys. 1985, 83, 1140.
130. Hasimoto, T.; Nakao, H.; Hirao, K. J. Chem. Phys. 1996, 104, 6244.
131. Krätschmer, W.; Lamb, L. D.; Fostiropoulos, K.; Huffman, D. R. Nature (London) 1990, 347, 167.
132. Capozzi, V.; Casamassima, G.; Lorusso, G.; Minafra, A.; Piccolo, R.; Trovato, T.; Valentini, A. Synt. Met. 1996, 77, 3.
133. Abouf, R.; Pommier, J.; Cvejanovic, S. Chem. Phys. Lett. 1993, 213, 503.
134. Bennati, M.; Grupp, A.; Bauerle, P.; Mehring, M. J. Phys. Chem. 1996, 100, 2849.