An ab initio study of the potential energy surfaces for the collision between a Cs atom and an I2 molecule

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Abstract

For the Cs + I2 collision system, a systematic theoretical study is first reported using the ab initio method. Three of eight possible channels are considered. The nonadiabatic coupling between the covalent state and the ionic one is calculated from different angles, especially the T-shape collision. The complete ion-pair formation potential energy surfaces of the T-shape collision in two electronic states (ionic2B2 state and covalent2A1state) and the reactive surface of the linear collision are constructed at the QCISD(T)/SDD level. The main features of potential energy surfaces, such as the minimum energy reaction path, the crossing radius (Rc), and energy minimum geometries, are analyzed. The cross section of this titled system is calculated based on the harpoon mechanism and compared with the available experimental data and those obtained for the M + I2 (M = Li, Na) systems.

Faisant appel à une méthode ab initio, on a réalisé la première étude théorique systématique du système de collision Cs + I2. On a considéré trois des huit canaux possibles. Le couplage non adiabatique entre l'état covalent et l'état ionique a été calculé pour divers angles, particulièrement pour la collision en forme de T. Opérant au niveau QCISD(T)/SDD, on a construit l'ensemble des surfaces d'énergie potentielle conduisant à la formation de la paire d'ions de la collision en forme de T dans les deux états électroniques (état ionique2B2 et l'état covalent2A1) ainsi que la surface réactive de la collision linéaire. On a analysé les caractéristiques principales des surfaces d'énergies potentielles, telles que la voie réactionnelle d'énergie minimale, le rayon de croisement (Rc) et les géométries minimales d'énergie. La section droite du système mentionné dans le titre a été calculée sur la base du mécanisme du harpon et on l'a comparée avec les données expérimentales ainsi que celles obtenues pour les systèmes M + I2 (M = Li, Na).

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