Intramolecular Torque, an Indicator of the Internal Rotation Direction of Rotor Molecules and Similar Systems
扭矩在许多分子系统中普遍存在，包括碰撞、化学反应、振动、电子激发，尤其是转子分子。我们提出了一个简单的理论方法的基础上的力作用在原子上，并从原子量子力学计算，快速和定性地确定是否分子或其子单元有旋转的趋势，如果是这样，围绕哪个轴，在哪个方向：顺时针或逆时针。该方法还指出哪些原子（如果有的话）在引起旋转中占主导地位。我们的计算方法通常可以有效地提供对许多分子的旋转能力的见解，并有助于在实验之前或在更详细地分析其旋转行为之前从理论上筛选或修改它们，并在扭矩方法的结果的指导下进行更广泛的计算。作为一个例子，我们证明了该方法的有效性，使用特定的光驱动分子旋转马达，成功地合成和分析在以前的实验和模拟。
2016-07-03 physics.chem-ph
Nonadiabatic couplings drive ultrafast, mode-selective intramolecular vibrational energy redistribution in flavins
Carl von Ossietzky Universität Oldenburg（奥尔登堡卡尔·冯·奥西茨基大学）；Freie Universität Berlin（柏林自由大学）；University of Potsdam（波茨坦大学）
本研究通过超快相干振动光谱揭示类胡黄素中非绝热耦合驱动的超快振动能量再分配机制，发现高频率模式快速衰减而低频率模式持续时间更长。
2026-01-15 physics.chem-ph
Addressing intramolecular vibrational redistribution in a single molecule through pump and probe surface-enhanced vibrational spectroscopy
Centro de Física de Materiales (CFM-MPC), CSIC-EHU（材料物理中心）；Donostia International Physics Center (DIPC)（多诺西亚国际物理中心）；Department of Electricity and Electronics, FCT-ZTF, UPV-EHU（巴斯克国立大学电气与电子工程系）；Department of Polymers and Advanced Materials, Faculty of Chemistry, The University of the Basque Country, UPV/EHU（巴斯克国立大学化学学院高分子与先进材料系）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯基克科学基金会）
本文通过泵浦和探针表面增强振动光谱研究单分子内分子振动再分布，利用量子力学框架分析振动光谱优化IVR表征的策略。
2026-01-06 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Quantum dynamics of the intramolecular vibrational energy redistribution in OCS: From localization to quasi-thermalization
利用量子动力学方法研究了羰基硫（OCS）电子基态的分子内振动能重分布（IVR）. OCS是一个具有强内耦合和非Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus（RRKM）行为的孤立多体量子系统的原型.我们特别注意的作用，多体局域化和热化的方法，这是目前相当感兴趣的话题，因为它们涉及到统计力学和热力学的基础。我们采用本地模式（价）坐标，并考虑初始激发本地化在一个本地模式，从低到附近的解离阈值，其中的经典动力学已被证明是混乱的能量范围。我们利用数值精确的多组态含时Hartree方法在势能面上传播核波包，并采用平均局域能量、量子数空间中的含时和平均布居数、能量分布、纠缠熵、局域布居数分布、微正则平均和离解几率作为诊断工具。这使我们能够确定一个连续的本地化$\rightarrow$离域过渡的能量流，与量子混沌的发病，作为激发能增加到附近的解离阈值。此外，我们发现，在这个能量和$\sim$ 1 ps的分子几乎热化。此外，我们观察到，IVR是如此之慢，分子开始解离之前，这样的准热化是完全的，根据早期的经典力学预测的非RRKM行为。
2018-02-17 physics.chem-ph quant-ph
Dynamical tunneling in molecules: Quantum routes to energy flow
动力学隧穿是在分子背景下引入的，已有二十多年的历史，指的是经典上禁止但量子力学允许的现象。另一方面，分子内振动能重分布（IVR）现象在化学物理领域占据中心地位的时间要长得多。虽然这两种现象似乎是无关的一些研究表明，动态隧道，在其机制和时间尺度，可以有重要的影响IVR。例子包括局部模式双峰的观察，旋转能级的聚集，以及在高分辨率分子光谱中极窄的振动特征。这两种现象都受到底层经典相空间性质的强烈影响。本文综述了从相空间的角度对动力学隧穿的理解现状以及对多原子分子中分子内振动能流的影响。
2007-09-12 nlin.CD physics.chem-ph
Driving chemical reactions with polariton condensates
当分子跃迁强烈耦合到光子模式时，它们形成称为极化激元的混合光-物质模式。集体振动强耦合是控制化学的一个有前途的途径，但这可能会被大量的准简并暗模所阻止。如在玻色-爱因斯坦凝聚中观察到的，激发对单个极化子模式的宏观占据为克服这个问题提供了希望。本文从理论上研究了振动极化激元凝聚对电子转移过程动力学的影响。与用红外激光源激发相比，冷凝物显著地改变了反应产率，这是由于在较低极化激元中大量积累能量导致的具有降低的活化势垒的额外通道，以及在反应期间可用于能量再分布的许多模式。我们的研究结果提供了诱人的机会，使用凝聚物驱动化学反应，动力学绕过通常的约束，快速分子内的凝聚相振动再分配。
2022-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Driven coupled Morse oscillators --- visualizing the phase space and characterizing the transport
最近的实验和理论研究表明，即使在相当大的分子中，分子内能量再分配（IVR）在中间时间尺度上也是非统计的。因此，重新审视IVR与量子控制的老话题是很有趣的，人们希望经典量子的观点适合于对这个问题获得有价值的见解。然而，了解经典的相空间运输驱动系统是这样一个对应的方法的先决条件，是一个具有挑战性的任务，然后两个自由度的系统。在这项工作中，我们进行了详细的研究的经典动力学的极小模型系统-两个动力学耦合耦合Morse振荡器在单色激光场的存在下。利用小波变换技术，构造并分析了高维相空间的谐振网络或Arnold网。确定了相空间中调控解离动力学的关键结构。此外，我们表明，网络是不均匀的经典动力学表现出广泛的粘性，导致异常运输。我们的工作还表明，成对的非理性障碍可能是至关重要的，即使在高维系统。
2012-08-28 nlin.CD physics.chem-ph
A harmonically-coupled-anharmonic-oscillator approach for polyatomic chemistry modeling in DSMC
Institute of Space Systems, University of Stuttgart（斯图加特大学空间系统研究所）
提出一种谐波耦合非谐振子模型，将DSMC方法扩展到多原子分子，通过局部模式基处理非谐效应和分子内能量再分布，准确模拟解离和双分子交换反应。
2026-07-01 physics.chem-ph
Relevance of the resonance junctions on the Arnold web to dynamical tunneling and eigenstate delocalization
在这项工作中，我们研究的竞争和对应的经典和量子路径的分子内振动能量重新分配（IVR）在一个三自由度模型的有效哈密顿量。具体来说，我们专注于经典和量子动力学附近的谐振结的Arnold网络上形成的交叉独立的共振。感兴趣的制度模型IVR动力学从高度激发的初始状态附近的分子系统的解离阈值，其中经典和纯量子，涉及动态隧穿，路由IVR共存。在共振结附近，经典混沌不可避免地存在，因此人们期望量子IVR路径也具有很强的经典分量。我们发现，随着共振耦合强度的增加，IVR的经典分量导致从相干动力学隧穿到非相干动力学隧穿的过渡。此外，我们建立了量子IVR动力学可以预测的基础上的经典Arnold网络的结构。此外，我们调查的高度激发本征态的性质，以确定的量子签名的多重数-2结。对于这里的参数制度的研究，通过投影本征态到Arnold网络上，我们发现，本征态在结附近主要是离域由于动态隧穿。
2018-10-12 nlin.CD physics.chem-ph
Berry Phase Effects of Nuclei in Chemical Reaction Dynamics
本研究通过3D和98维ML-MCTDH计算，揭示化学反应中核波函数的Berry相位跃迁，提出能量再分配机制，并比较其对动力学与电子性质的影响。
2025-07-08 physics.chem-ph
An entropic bottleneck, dynamical gating, and outward redistribution of roaming in a designed Chesnavich-type model
Hetao Institute of Mathematics and Interdisciplinary Sciences（河套数学与交叉科学研究院）；School of Mathematics, University of Bristol（布里斯托大学数学学院）
研究在修改的切斯纳维奇模型中控制漫游的因素，通过改变角相互作用比较两个系综，发现横向刚度脊形成熵瓶颈，实现动态门控，重新分布漫游，定位过渡态，揭示其对捕获量及轨迹分布的影响。
2026-07-08 math.DS physics.chem-ph
Resonance dynamics of DCO ($\widetilde{X}\,{}^2A'$) simulated with the dynamically pruned discrete variable representation (DP-DVR)
用我们最近提出的动态修剪离散变量表象（DP-DVR）计算了氘代甲酰基自由基的电子基态共振态（$\widetilde{X}\,{}^2A'$）[H. R.拉尔森湾Hartke和D. Tannor，J. Chem. Phys.，145，204108（2016）]。它们的衰减和渐近分布进行了分析，并为选定的共振，相比，通过组合的受激发射泵浦（SEP）和速度图成像的产品D原子的实验结果。理论计算结果与实验动能分布符合得很好。分析了分子内振动能重分布（IVR），并与有效多原子哈密顿量的结果进行了比较。具体来说，我们分析了在衰变过程中保留在相互作用区域中的波函数的一部分。从多原子哈密顿量的结果可以基本上得到证实。C=O伸缩量子数通常是守恒的，而D-C=O弯曲量子数减小。差异是由于强烈的非谐耦合，使得所有的共振有几个零阶状态的主要贡献。对于一些共振，耦合是如此之强，没有进一步的零级状态出现在相互作用区域的动态过程中，即使在传播300 ps。
2018-05-08 physics.chem-ph
Rotational Coherence Dominates Early-Time Dynamics and Produces Long-Time Revivals in the S2 State of Azulene
University of Georgia（佐治亚大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
研究揭示azulene的S2态中旋转相干主导早期动力学并在长时间尺度产生恢复，为量子相干波包动力学提供了模型系统。
2026-01-09 physics.chem-ph
End-to-End Photodissociation Dynamics of Energized H$_2$COO
本文利用基于CASPT2数据训练的神经网络势能函数开展微秒级MD模拟，定量揭示了受激H$_2$COO在氢转移势垒附近的产物分支比与分岔反应路径。
2025-07-25 physics.chem-ph
Inspecting molecular aggregate quadratic vibronic coupling effects using squeezed coherent states
本文通过比较 Davydov D2、压缩 D2 和数值精确的多 D2 三种含时变分波函数，研究分子聚集体中二次振动耦合对吸收和荧光光谱的影响，发现压缩 D2 相比 D2 改进有限，准确模拟通常需采用多 D2 ansatz。
2023-06-01 physics.chem-ph
OH-Formation Following Vibrationally Induced Reaction Dynamics of H$_2$COO
本文定量研究了H$_2$COO生成OH的振动诱导反应动力学，利用机器学习势能面发现选择性激发特定振动模式可高度特异性地调控至目标反应通道，并指出通过线性HCOOH的路径对大气OH-生成最为相关。
2024-02-15 physics.chem-ph
Solvent-side observation on vibrational energy transfer by transient grating spectroscopy: Bridged azulene-anthracene
本文用瞬态光栅声学光谱法研究了三种不同溶剂（1，1，1-三氯-1，2，2-三氟乙烷、乙腈和氙气）中的甘菊环、两种1-烷基甘菊环和五种桥联甘菊环-蒽的电子基态振动能量弛豫过程。溶质分子的振动激发的Auzlenyl基团的光激发的S1状态，通过快速的内部转换，和溶剂热化的速度，由于振动能量弛豫被确定。1-烷基甘菊环和桥联甘菊环-蒽的热化速率比甘菊环快。基于1-烷基奥基的热化速率的结果，我们得出结论，奥基的能量耗散的加速导致更快的能量耗散从溶质到溶剂。振动简正模分析表明，振动模的密度和振动模之间的非简谐耦合导致分子内能量更快地重新分布。在氙，溶剂热化率接近的能量耗散率的溶质分子报告使用瞬态吸收光谱。另一方面，在氯氟烃中，热化速率与耗散速率的比率是依赖于分子种类的，特别是更快的溶剂热化速率的9-（6-（甘菊环-1-基）己基）蒽被预测。这种溶剂的振动特性进行了讨论的关系的振动模式和结构的桥接化合物。
2014-06-16 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
Molecular anions in circumstellar envelopes, interstellar clouds and planetary atmospheres: quantum dynamics of formation and evolution
几十年来，天文学家和天体物理学家认为，只有带正电的离子才有价值，可以用来绘制星际介质中可能的化学反应网络，以及模拟大多数天体物理环境中的物理条件。因此，分子负离子在被观测证实（第一个星际阴离子C6 H-的发现）之前一直受到较少的关注，大约30年前，E.赫布斯特在理论上推测了第一个物理上合理的实际检测建议。在天体物理学的背景下，它们的作用应该在它们参与电荷平衡以及所考虑环境的化学演变中找到：事实上，根据其数量和全球气体密度，可能的演变情景可能会对达到稳定状态所需的估计时间产生明显的变化，因此，它们的存在对给定环境的最终化学组成也具有重要影响。最初促使我们开展目前工作的主要原因至少有两个。首先，我们打算证明在不同的天体物理环境中形成分子阴离子的共振的重要性。其次，我们被吸引的可能性，调查的发生无辐射的路径，如分子内的振动重新分配，以解释额外的能量最初携带的碰撞electron. According的耗散，目前的博士代表了一个理论/计算工作，其中涉及（分子）天体物理学，量子碰撞理论和理论化学之间的边界放置的区域。三种分子物种的行为下的低能电子碰撞将被讨论：邻苯乙炔，晕苯和氮化碳。
2012-09-13 astro-ph.GA physics.chem-ph
