【做計算 找華算】理論計算助攻頂刊，10000+成功案例，全職海歸技術團隊、正版商業軟件版權！
C60的發現起源于人們對星際碳物質的探索, 于1985年由Kroto、Smalley和Curl等人首次在實驗室合成，三人并因此獲得1996年諾貝爾化學獎。2010年，加拿大天文學家Jan Cami教授等人通過比對C60的四條紅外特征譜線與Spitzer空間望遠鏡觀測的年輕行星狀星云Tc 1的紅外發射譜，確認C60存在于星際空間。
目前，天文學家已在恒星形成區、年輕恒星、演化晚期恒星、（前）行星狀星云以及星際介質等多種天體環境中發現了C60，表明C60在宇宙空間的廣泛存在。
Kroto教授曾于1980年代末期提出猜想：星際空間中，富勒烯可與其他星際分子/離子通過離子-分子或分子-分子反應形成富勒烯衍生物從而存在于星際空間。事實上，研究人員已經通過化學或物理方法合成了數百上千種富勒烯衍生物。那么，如何確認富勒烯衍生物以及哪些富勒烯衍生物存在于星際空間，仍然是一個極具挑戰的難題。
基于此，西安交通大學侯高壘教授聯合多個研究團隊，利用自主發展的質譜-光譜聯用實驗技術，首次測量得到了氣相富勒烯-金屬復合物在6-25微米范圍的高分辨紅外譜，并通過與Spitzer空間望遠鏡得到的天文觀測譜比對分析，發現富勒烯-金屬復合物可潛在貢獻于星際未證認紅外發射譜帶和彌散星際譜帶（The Astrophysical Journal 2023, 952: 13. DOI: 10.3847/1538-4357/accf1b）。
最近，在上述工作基礎上，侯高壘教授團隊將目前所有已報道的實驗測量的C60、C60+、C60H+、C60O+、C60OH+、C70和C70H+等七種富勒烯物種的振動頻率匯編為VibFullerene數據集。
研究人員利用密度泛函理論對VibFullerene數據集中的90余個頻率數據進行統計分析，在綜合考慮計算成本與計算可靠性的基礎上，擬合得到了各種常用理論計算水平下適合于富勒烯物種紅外譜可靠預測的頻率校正因子。
研究人員將通過所得校正因子校正的富勒烯-金屬復合物的理論紅外譜與實驗測量譜進行對比，發現理論與實驗吻合很好，表明了研究所構建VibFullerene數據集的合理性與所得頻率校正因子的可靠性。
隨著實驗技術的發展，研究人員希望VibFullerene數據集得到進一步的擴充與豐富，從而使得人們對富勒烯相關物種紅外譜的預測精度得到進一步提高，為天文觀測的譜線范圍提供重要指導。
特別是2021年底發射升空的詹姆斯·韋伯空間望遠鏡（JWST）將為研究人員提供更高靈敏度、更高信噪比和更高分辨率的天文觀測紅外發射譜數據，從而為富勒烯相關物種的搜索與分析提供前所未有的機遇。這將有助于認識富勒烯等碳基分子在恒星演化中的潛在意義和價值，理解宇宙中的物質循環，從而幫助完善宇宙演化模型，揭示宇宙生命起源。
上述研究成果近期以“Towards a reliable prediction of the infrared spectra of cosmic fullerenes and their derivatives in the JWST era”為題發表在國際著名天文期刊《皇家天文學會月報》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2023, stad2335）。
西安交通大學物理學院侯高壘教授設計領導了該研究，為論文的通訊作者，博士生徐健智為論文第一作者。該研究得到了國際知名天體物理學家美國密蘇里大學Aigen Li教授與中科院新疆天文臺李小虎研究員的合作與支持。西安交通大學物理學院和物質非平衡合成與功能調控教育部重點實驗室為論文的通訊作者單位，研究工作得到了國家自然科學基金和西安交通大學“青年拔尖人才支持計劃”等的支持。
西安交大“團簇譜學精密測量和結構調控”研究團隊由侯高壘教授牽頭組建。團隊實驗和理論并重，堅持面向世界科技前沿和國家重大需求，主要利用自主研發的多維度調控的高靈敏度高分辨質譜-光譜聯用實驗技術與儀器，開展原子分子團簇結構、光譜學及其動力學的實驗和理論研究。
目前研究工作主要圍繞能源催化轉化、實驗室天體物理與化學以及團簇基功能信息器件的設計與構建等開展。在JACS、Angewandte Chemie、Acc. Chem. Res.、PNAS、Nat. Commun.、Astrophys. J.和Phys. Rev. A等期刊發表學術論文80余篇；主持國家自然科學基金委面上項目、重大研究計劃、科技部高端外專項目和陜西省科技科技創新團隊等國家級與省部級項目，與國內外多個知名研究小組和大型光源裝置如加拿大光源、荷蘭自由電子激光光源FELIX等建立有緊密的長期合作關系。
團隊擬招聘2-3名從博士后到副教授階段的、志同道合的有志于科學研究的青年人才加入，每年擬招收碩士生與博士生等3-4名，歡迎有物理、化學、天文、光學、機械設計、第一性原理計算、量子化學和分子動力學模擬等方面背景的青年人才和學子聯系
論文鏈接：
https://doi.org/10.1093/mnras/stad2335
侯高壘主頁：
https://gr.xjtu.edu.cn/en/web/hougaolei
電話/微信：13622327160
點擊閱讀原文，立即咨詢計算！
原創文章，作者：v-suan，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/21/51324c4adc/