CALCUL MCSCF-MRCI DES PROPRIETES SPECTROSCOPIQUES

DES PLUS BAS ETATS ELECTRONIQUES DE LA MOLECULE ZnCl

F. L. Sefyani1*, J. Schamps2

1 Laboratoire des Procédés Energétiques et Métrologies, Département de Physique

Faculté des Sciences et Techniques, Université Cadi Ayyad, B.P. 618, Guéliz Marrakech, Maroc

2 Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules, Université des Sciences et Technologies de Lille, UFR de Physique, Bâtiment P5, 59655 Villeneuve d’Ascq Cedex, France

* Corresponding author. E-mail :sefyani@fstg-marrakech.ac.ma

Received : 28 February 2002; revised version accepted : 10 September 2002

Abstract

The MCSCF-MRCI energies of the lowest-lying states of the gas-phase ZnCl molecule as well as all the electronic transition moments between these states and the ground state have been calculated with the help of a pseudopotential of the zinc atom including the 3d shell within the core. The X2S+ ground state has a marked ionic character in contrast with the two first excited states. An instable 2P state and a stable 2S+ state identified as the experimental B2S+ state. The stability of this state is due to a strongly avoided crossing at large distance; this explains its low vibrational constant and large equilibrium internuclear separation. To conform with its experimental properties, the upper-lying C2P state should be preferentially described in a diabatic representation. A discussion based on the magnitude of the transition moments allows to explain the observation and the intensities of the three systems found in emission electronic spectroscopy, namely B2S+-X2S+, C2P-X2S+, E2S+-X2S+ and it suggests the search for a new system, a Rydberg-valence 2S+-X2S+ transition, that should appear in the ultraviolet region around 200nm.

Keywords : Ab initio calculation ; Diatomic molecules ; Potential curves ; Transition moments ; Spectroscopic constants.

Résumé

Les énergies MCSCF-MRCI des plus bas états électroniques de la molécule ZnCl en phase gazeuse ainsi que tous les moments de transition électroniques entre ces états et l’état fondamental ont été calculés en se servant d’un pseudopotentiel du zinc incluant la couche 3d dans le cœur. L’état fondamental X2S+ a un caractère ionique marqué contrairement aux deux premiers états excités, un état 2P instable et un état 2S+ identifié comme étant l’état B2S+ expérimental. La stabilité de celui-ci n’est due qu’à un croisement fortement évité à grande distance, ce qui explique sa faible constante de vibration et sa grande séparation internucléaire d’équilibre. Pour cadrer avec ses propriétés expérimentales, l’état C2P doit être préférentiellement décrit en représentation diabatique. Une discussion fondée sur la grandeur des moments de transition permet d’interpréter l’observation et les intensités des trois systèmes détectés en spectroscopie électronique d’émission, B2S+-X2S+, C2P-X2S+, E2S+-X2S+ et suggère la recherche dans l’ultraviolet, vers 200 nm d’un nouveau système 2S+-X2S+ de nature Rydberg-Valence.

Mots clés : Calcul ab initio ; Molécules diatomiques ; Courbes de potentiel ; Moments de transition ; Constantes spectroscopiques.

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