The energy dependence of the rate coefficient of the H$_2^+\ + {\rm H}_2 \rightarrow {\rm H}_3^+ + {\rm H}$ reaction has been measured in the range of collision energies between $k_\mathrm{B}\cdot 10$ K and $k_\mathrm{B}\cdot 300$ mK. A clear deviation of the rate coefficient from the value expected on the basis of the classical Langevin-capture behavior has been observed at collision energies below $k_\mathrm{B}\cdot 1$ K, which is attributed to the joint effects of the ion-quadrupole and Coriolis interactions in collisions involving ortho-H$_2$ molecules in the $j = 1$ rotational level, which make up 75% of the population of the neutral H$_2$ molecules in the experiments. The experimental results are compared to very recent predictions by Dashevskaya, Litvin, Nikitin and Troe (J. Chem. Phys., in press), with which they are in agreement.
Efficient, direct calculation of reaction rate coefficients based on a partially rearranged rovibrational Hamiltonian. A full-dimensional case study of the H$_2$ + D $\rightarrow$ HD + H reaction
Department of Theoretical Physics, University of Debrecen（德布勒森大学理论物理系）
研究利用新形式的振转哈密顿量及精确势能面，计算H₂ + D → HD + H反应在75 - 800 K的速率系数，强调对分子旋转和核自旋对称性的精确处理，实现反应速率系数的高效直接量子力学计算。
Quantum and Quasi-classical Dynamics of the C($^{3}$P) + O$_{2}$($^3Σ_{g}^{-}$) $\rightarrow$ CO($^{1}Σ^{+}$)+ O($^{1}$D) Reaction on Its Electronic Ground State
Quantum-State-Specific Reaction Rate Measurements for the Photo-induced Reaction Ca$^+$ + O$_2$ $\rightarrow$ CaO$^+$ + O
原子和分子通常根据其内部量子态以不同的速率反应。因此，控制哪些内部状态被填充可以用于操纵反应性，并且可以导致对反应机制的更详细的理解。我们通过研究激发态反应Ca $^+$ + O $_2$ $\rightarrow$ CaO $^+$ + O来证明这种反应控制。只有当Ca $^+$处于其激发电子态之一时，该反应才是放热的。使用激光冷却和电动捕获，我们冷却和捕获钙$^+$在millikevin温度几分钟。然后，我们可以通过调整冷却激光器的失谐量来改变它们在两个激发态中的每一个激发态上所花费的时间。这使我们能够将以处于$^2$ P $_{1/2}$ -状态的Ca $^+$开始的反应与处于$^2$ D $_{3/2}$ -状态的Ca $^+$开始的反应分开。使用飞行时间质谱，我们确定独立的反应速率常数为钙$^+$在两个电子激发的量子态。
The low temperature D$^+$ + H$_2$ $\rightarrow$ HD + H$^+$ reaction rate coefficient: a ring polymer molecular dynamics and quasi-classical trajectory study
D-$^+$和H-$_2$之间的反应在低温天体化学中起着重要的作用，也是简单离子-分子反应的原型。其基态$\tilde{X}~^1A^{\prime}$具有非常小的热力学势垒（高达1.8 $\times 10^{-2}$ eV），并且反应通过形成位于深度至少为0.2 eV的势阱内的中间络合物进行，因此代表了动力学研究的挑战。在Aguado等人[A.阿瓜多岛龙塞罗角塔布列罗角Sanz和M. Paniagua，J. Chem. Phys.，2000，112，1240]。计算的热RPMD和QCT速率系数被发现是几乎独立的温度和范围内的1.34 $-$ 2.01 $\times$ 10 $^{-9}$ cm $^3$ s $^{-1}$下降。它们也与以前的时间无关的量子力学和统计量子方法的计算非常好的协议。此外，我们观察到，反应物之间的渐近分离距离的选择可以显着改变在低温制度（20 $-$ 50 K）的速率系数。因此，它是至关重要的，以正确地分配该参数的值的动力学研究，特别是在非常低的温度下的天体化学的重要性。我们最后得出结论，标题反应的实验速率测量是非常可取的未来。
Accurate Reproducing Kernel-Based Potential Energy Surfaces for the Triplet Ground States of N$_2$O and Dynamics for the N+NO$\leftrightarrow$O+N$_2$ and N$_2$+O$\rightarrow$2N+O Reactions
在Davidson修正的多参考组态相互作用水平（MRCI+Q）和增广Dunning型相关三重ζ（aug-cc-pVTZ）基组下，计算了N $_2$ O的$^3$ A $'$和$^3$ A $''$态的精确势能面.超过20000 MRCI+Q/aug-cc-pVTZ能量表示使用再生核希尔伯特空间（RKHS）插值方案。RKHS PES以高精度成功描述了所有反应物通道。用准经典动力学方法计算了N+NO和O+N $_2$碰撞的热弛豫速率和振动弛豫速率.从模拟和现有的实验中获得的结果之间的协议是有利的两种类型的可观测量，这提供了一个测试的PES的准确性。PES可用于计算与高超音速再入应用相关的更详细的状态-状态观测量。
Spin-orbit transitions in the N$^+$($^3P_{J_A}$) + H$_2$ $\rightarrow$ NH$^+$($X^2Π$, $^4Σ^-$)+ H($^2S$) reaction, using adiabatic and mixed quantum-adiabatic statistical approaches
用两种统计方法计算了N-$^+$（$^3P_{J_A}$）所有自旋轨道态的反应截面和速率常数，一种是纯绝热方法，另一种是对入射通道进行混合量子俘获，对产物通道进行绝热处理.这是通过使用一个对称性调整的基础设置结合电子（自旋和轨道）和核角动量的反应物通道。为此，精确的{ \it从头计算}计算分别进行反应物和产品。在反应物通道中，三个最低的电子状态（没有自旋-轨道耦合）已被非线性化，并已通过一个模型引入自旋-轨道耦合，该模型将自旋-轨道相互作用定位在N $^+$原子中，与包括自旋-轨道耦合的{ \it ab initio}计算相比，该模型产生了准确的结果。用\it从头计算方法确定了产物的11个纯绝热自旋轨道态。由此获得的反应速率常数是非常好的协议与现有的实验数据为几个邻-H $_2$馏分，假设热初始分布的自旋轨道状态。获得了选定的自旋-轨道$J_A$态的速率常数，以提供适当的自旋-轨道效应的验证，从而获得实验速率常数。
Quantum tunneling during interstellar surface-catalyzed formation of water: the reaction H + H$_2$O$_2$ $\rightarrow$ H$_2$O + OH
从H + O $_2$路线开始的星际颗粒表面上的水形成网络的最后一步是H和H $_2$ O $_2$之间的反应。已知该反应具有高活化能，因此在低温下它只能通过隧穿进行。然而，到目前为止，在低于200 K的温度下没有速率常数可用。在这项工作中，我们使用瞬子理论计算的标题反应的速率常数，有和没有同位素取代下至50 K的温度。计算是基于密度泛函理论，与其他基准的活化能使用不受限制的单参考和多参考耦合簇单点能量。计算了H + H $_2$ O $_2$ $\rightarrow$ H $_2$ O + OH和H + H $_2$ O $_2$ $\rightarrow$ H $_2$ + HO $_2$的气相双分子速率常数，并与已有的实验数据进行了比较.我们发现一个分支比，在114 K时，标题反应至少得到两个数量级的支持。在星际介质中，这种反应主要发生在水面上，这增加了两种反应物相遇的可能性。为了模拟这种情况，向系统中加入一个、两个或三个旁观者H2O分子。给出了Eley-Rideal双分子速率常数和Langmuir-Hinshelwood单分子速率常数。动力学同位素效应的各种情况下进行比较的实验数据，以及常用的天体化学模型中的表达式。矩形屏障和Eckart近似都导致大约一个数量级的误差。最后，拟合的速率常数作为天体化学模型的输入。
Vibrational, non-adiabatic and isotopic effects in the dynamics of the H$_2$ + H$_2^+$ $\rightarrow$ H$_3^+$ + H reaction: application to plasma modeling
