Ab initio studies of ionization potentials of hydrated hydroxide and hydronium
用多体方法计算了氢氧化物和水合氢离子的电离势分布，电子激发构型由{ \it ab initio}分子动力学产生。实验结果得到了很好的再现，并与分子激发态密切相关。在稳定构型中，电离势主要受第一溶剂化层内水分子的扰动。另一方面，在质子转移过程中，电子激发在质子接收复合物和质子供给复合物上都是离域的，这使得两种水合离子的激发能发生移动，光谱变宽。
2013-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Signature of attochemical quantum interference upon ionization and excitation of an electronic wavepacket in fluoro-benzene
本研究量子力学全维模拟了苯和氟苯电离至不同电子波包后的耦合电子-核动力学，揭示了氟苯中影响自相关函数的态间与态内量子干涉，其阿托化学特征与实验高次谐波光谱一致。
2024-09-23 physics.chem-ph quant-ph
Double Electron Attachment and Double Ionization Potential Equation-of-Motion Coupled-Cluster Approaches with Full and Active-Space Treatments of 4-Particle-2-Hole and 4-Hole-2-Particle Excitations and Three-Body Clusters
Michigan State University（密歇根州立大学）
本文实现了包含4粒子-2空穴和4空穴-2粒子激发的双电子附着和双电离势运动方程耦合簇方法，并采用全空间和活性空间形式，高效计算了亚甲基、三亚甲基甲烷及23个原子/分子的基态、激发态和双电离势。
2026-05-31 physics.chem-ph
A systematic construction of Gaussian basis sets for the description of laser field ionization and high-harmonic generation
精确理解强激光场作用下原子和分子中电子的动力学机制对于描述高次谐波产生和电离等阿秒过程具有重要意义。从理论的角度来看，这仍然是一个具有挑战性的任务，因为新的方法来解决与时间相关的薛定谔方程具有良好的精度和效率仍然是新兴的。直到最近，使用有限网格的波函数的实时传播的纯数值方法已经频繁地并且成功地用于捕获小的单电子或双电子系统中的电子动力学。然而，随着attoscience的主要焦点转向多电子系统，这些技术不再有效，需要被更近似但计算效率更高的技术所取代。在本文中，我们探讨了越来越流行的方法扩展到一个线性组合的原子轨道的检查系统的波函数，并提出了一种新的系统方案，用于构建一个最佳的高斯基组适合于描述激发态和连续原子或分子态。我们通过对强度从$5 \times 10^{13}\:\rm W/cm^2$到$5 \times 10^{14}\:\rm W/cm^2$变化的场中的氢原子进行一系列与时间相关的组态相互作用计算，分析了所提出的基组的性能。我们还比较了结果与其他作者以前提出的使用高斯基集获得的数据。
2022-03-07 physics.chem-ph
Intermediate state dependence of the photoelectron circular dichroism of fenchone observed via femtosecond resonance-enhanced multi-photon ionization
实验研究了共振增强多光子电离气相中小茴香酮的光电子圆二色性（PECD）与中间态的关系。通过扫描从359到431 nm的激发波长，我们同时激发多达三个电子上不同的共振。在用宽带飞秒激光进行的PECD实验中，可以分辨出它们各自对光电子谱的贡献。高分辨率光谱使我们能够确定两个属于B-和C-带的共振，这涉及激发态分别与3s和3 p里德堡字符。我们观察到的PECD信号的符号变化取决于电子状态被用作中间体。此外，扫描激光波长揭示了随着3s状态的光电子能量的增加，PECD幅度减小。
2017-02-20 physics.chem-ph
Ionization and electron excitation of fullerene molecules in a carbon nanotube. A variable temperature/voltage transmission electron microscopic study
透射电子显微镜在化学领域的应用越来越受到人们的关注，但它经常受到辐射损伤的困扰。有机物质的损害主要通过电离（辐解）发生。尽管辐解非常重要，但以前对辐解的研究主要是描述性和定性的，缺乏产物结构、电子能量的影响和反应动力学等基本信息。我们需要一个化学定义明确的系统来获得这样的数据，并选择了一个模型作为一个可变的温度和可变电压（VT/VV）的研究二聚的范德华二聚体[60]富勒烯（C60）C120在碳纳米管（CNT）作为研究在原子分辨率的个别反应事件。我们在这里报告的五个反应途径，作为辐射损伤的机械模型的识别。其中两个发生通过样品电离产生的样品的自由基阳离子，和三个涉及单重态或三重态激发态的样品，如由CNT的电子激发，然后由能量转移到样品。通过指前因子和Arrhenius活化能来区分这些途径。原型反应路径是我们在<200 K时看到的自由基阳离子反应，但在>350 K时，激发态反应占主导地位。结果表明，VT/VV动力学分析在辐射损伤研究中的重要性，并指出化学电离和电子激发是辐射损伤不可分割的两种不同的机制，而迄今为止，这两种机制都被松散地归为单一的“电离”。"
2022-01-03 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Enhanced Excited State Population and Coherence via Adiabatic Tunneling Ionization and Excitation
Kennesaw State University（肯尼索州立大学）
本研究通过绝热隧穿电离和激发方法，显著增强激发态人口和相干性，为强场化学控制和激光应用提供新框架。
2025-05-28 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Coupled-cluster treatment of molecular strong-field ionization
用耦合团簇方法计算了H $_2$，CO，O $_2$，H $_2$ O，CH $_4$在静态电场中的电离率和Stark位移.考虑电子相关性被发现是非常重要的，即使是一个定性正确的描述的依赖性的电离率和斯塔克位移的强度和方向的外部场。分子电荷分布的二阶矩的分析提出了一个简单的标准区分隧道和势垒抑制电离多原子分子。
2018-03-06 physics.chem-ph
Are multi-quasiparticle interactions important in molecular ionization?
光发射光谱直接探测单个电子状态，从单个激发到高能卫星，它们同时代表多个准粒子（QP）并编码有关电子相关的信息。光谱的第一性原理描述需要对所有多体效应进行有效而准确的处理。这对于其中单个QP图片分解的内价激发尤其具有挑战性。在这里，我们提供了完整的价态光谱的小闭壳层分子，探索独立和相互作用的准粒子制度，计算与完全相关的自适应采样配置相互作用（ASCI）的方法。我们批判性地比较这些结果的计算与多体微扰理论，基于$GW$和顶点校正$GWΓ$的方法。后者明确地解释了两个QP量子相互作用，这往往被忽视。我们表明，对于分子系统，顶点校正普遍提高了理论光谱，它是至关重要的准确预测的量子点，以及捕捉丰富的卫星结构的高能量激发。$GWΓ$提供了所有相关能量标度的统一描述。我们的结果表明，多QP制度对应于动力学相关，这可以通过微扰理论来描述。
2020-12-01 physics.chem-ph
Title Excited state dynamics of liquid water: Insight from the dissociation reaction following two-photon excitation
我们使用瞬态吸收光谱监测的电离和解离产物后，双光子激发的纯液态水。这两种衰变机制在激发能为9.3 eV时具有相似的产率，而在8.3 eV处的主要通道是解离。在267 nm处探测的瞬态吸收中可以遵循的H和OH片段的成对重组动力学提供了在较低激发能下的解离动力学的窗口。OH双生复合模型表明解离的H原子具有足够的动能逃离溶剂笼和一个或两个额外的溶剂壳层。H和OH碎片的平均初始分离为0.7 ± 0.2nm。我们的观察表明，氢键环境并不阻止直接解离的O-H键的激发态。我们讨论了我们的测量液态水的激发态动力学的影响，并探讨这些动力学在低激发能的电离机制中的作用。
2007-02-16 physics.chem-ph
Double Ionization Potential Equation-of-Motion Coupled-Cluster Approach with Full Inclusion of 4-Hole-2-Particle Excitations and Three-Body Clusters
本文推导并实现了包含4$h$-2$p$关联和三重激发簇的双电离势运动方程耦合簇方法及其近似形式，相关代码适用于两种哈密顿量，且在小分子DIP计算中优于截断激发的同类方法。
2025-01-18 physics.chem-ph physics.comp-ph
Quantum self-consistent equation-of-motion method for computing molecular excitation energies, ionization potentials, and electron affinities on a quantum computer
近期量子计算机有望通过精确的分子模拟来促进材料和化学研究。一些发展已经表明，小分子的精确基态能量可以在当今的量子器件上进行评估。虽然电子激发态在化学过程和应用中起着至关重要的作用，但对近期量子器件的常规激发态计算的可靠和实用方法的探索正在进行中。受量子化学中幺正耦合团簇理论的激发态方法的启发，我们提出了一种基于运动方程的方法，在量子计算机上用变分量子本征求解器算法计算基态的激发能.我们进行数值模拟H $_2$，H $_4$，H $_2$ O，和LiH分子测试我们的量子自洽运动方程（q-sc-EOM）的方法，并比较它与其他当前国家的最先进的方法。q-sc-EOM利用自洽算子来满足真空湮没条件，这是精确计算的关键属性。它提供了对应于垂直激发能、电离势和电子亲合势的真实和尺寸密集的能量差。我们还发现，q-sc-EOM是更适合于NISQ设备上的实现，因为它预计将是更有弹性的噪声相比，目前可用的方法。
2023-02-23 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
MP2-based composite extrapolation schemes can predict core-ionization energies for first-row elements with coupled-cluster level accuracy
本文提出ΔMP2/ΔCC复合外推方案，通过大基组ΔMP2加小基组ΔCC修正，以较低计算成本实现第一周期元素芯层电离能的高精度预测，误差在0.02 eV以内。
2024-03-11 physics.chem-ph quant-ph
Performance of a one-parameter correlation factor for transcorrelation: the Li-Ne total energies and ionization potentials
在这项工作中，我们研究了最近提出的基于单参数相关因子[JCP，154，8，2021]的跨相关（TC）方法的性能，该方法适用于涉及两个以上电子的系统。这种方法的好处在于它的简单性，因为可以建立有效的数值分析方案来计算有效TC哈密顿量中发生的两体和三体积分。为了在给定的基组内获得准确的基态能量，本TC方案与最近提出的TC-全组态相互作用量子蒙特卡罗方法相结合[JCP，151，6，2019]。我们报告基态总能量的锂-氖系列，连同他们的第一个阳离子，计算在越来越大的基组和比较更详细的相关因素，涉及电子-电子-核坐标。的锂-氖电离势的数值结果表明，使用的单参数相关因子带来的平均只有一个稍微低的精度（1.2 mH）在一个三重zeta质量的基础上设置相对于一个更复杂的相关因子。然而，已经使用四重zeta质量基组产生的结果在化学精度内，以完成基组限制结果时，使用这种新的单参数相关因子。
2022-02-21 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Stereochemical configuration and selective excitation of the chiral molecule halothane
利用冷靶反冲离子动量谱（COLTRIMS）技术研究了手性分子氟烷（CHBrClCF ${}_{3}$）的X射线单光子电离和裂解。两个重要方面有关的核心电离的这种物种进行检查：第一，对映异构体（镜像异构体）的区别和确定的绝对配置上一个单分子水平的四体库仑爆炸;第二，相互作用的网站选择性激发和碎裂模式。这些结果很容易推广到其他分子物种，并显示出丰富的功能
2016-09-26 physics.atom-ph physics.chem-ph
Non-Equilibrium Dynamics in Two-Color, Few-Photon Dissociative Excitation and Ionization of D$_2$
通过线性交叉偏振飞秒极紫外（XUV）和近红外（NIR）光脉冲激发的D $_2$分子，揭示了高度结构化的D $^+$离子碎片动量和角分布，它们起源于四光子吸收（1 XUV + 3 NIR）后两种不同的4步解离电离途径.我们发现，即使对于非常低的解离动能释放$\le$ ~240~meV，特定的电子激发路径可以识别和隔离在最终的离子动量分布。借助{ \it ab initio}电子结构和含时薛定谔方程计算，角动量，能量和宇称守恒被用来确定激发中性分子态和相对于这些不同的光激发和解离序列的中性D $_2$分子和它的D $_2^+$阳离子的偏振矢量的分子取向。在一个连续的光解离路径中，排除沿着两个光偏振矢量中的任一个取向的分子，而另一个路径选择平行于光传播方向取向的分子。还实时探测了中性D $_2$分子的中间\Bstate电子态上的核波包的演化。
2021-06-16 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Accelerated basis-set convergence of coupled-cluster excitation energies using the density-based basis-set correction method
本文首次将基于密度的基组校正线性响应方法用于真实分子，通过在Hartree-Fock密度下加入廉价单电子势加速EOM-CCSD激发能基组收敛，在约30个激发能测试中将平均绝对偏差从0.04 eV降至0.02 eV。
2024-02-26 physics.chem-ph physics.comp-ph
Reference Energies for Non-Relativistic Core Ionization Potentials
Université de Toulouse, CNRS（图卢兹大学，法国国家科学研究中心）
通过全组态相互作用在芯-价分离近似下计算84个非相对论芯电离势，建立理论基准，用于评估近似方法。
2026-07-21 cond-mat.mtrl-sci nucl-th physics.chem-ph
Chemically Accurate Excitation Energies With Small Basis Sets
通过将用CIPSI（使用迭代进行的微扰选择的构型相互作用）算法获得的外推选择构型相互作用（sCI）能量与最近提出的用于基组不完整性的短程密度泛函校正相结合[Giner等人，J. Chem. Phys. 2018，149，194301]，我们表明，人们可以得到化学上准确的垂直和绝热激发能，通常，增强双$ζ$基组。我们说明了目前的方法上的各种类型的激发态（价，里德伯，和双激发）在几个小的有机分子（亚甲基，水，氨，碳二聚体和乙烯）。目前的研究清楚地证明，必须特别注意非常分散的激发态，目前的修正没有赶上径向不完整的单电子基组。
2019-07-03 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
Short- and long-range corrected hybrid density functionals with the D3 dispersion corrections
我们提出了一个短程和长程校正（SLC）混合方案，在零和无限远电子间距离下使用100% Hartree-Fock（HF）交换，其中发展了三个具有D3色散校正的SLC混合密度泛函（SLC-LDA-D3，SLC-PBE-D3和SLC-B 97-D3）. SLC-PBE-D3和SLC-B 97-D3被证明是准确的一个非常不同的应用范围，如核心电离和激发能，热化学，动力学，非共价相互作用，对称自由基阳离子的解离，垂直电离势，垂直电子亲合势，基本的差距，和价，里德伯，和远程电荷转移激发能。相对于omegaB 97 X-D，SLC-B 97-D3提供了核心电离和激发能的显著改善，以及自相互作用、渐近线、能隙和电荷转移问题的显著改善，同时在热化学、动力学和非共价相互作用方面表现相似。
2016-11-03 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
Green's Function Coupled Cluster Simulation of the Near-valence Ionizations of DNA-fragments
准确描述DNA的电离过程对于理解电离辐射对DNA的损伤以及探索DNA链在纳米电子学中的潜在应用至关重要。在本工作中，我们利用我们最近在超级计算设备上开发的格林函数耦合簇（GFCC）库，研究了几种鸟嘌呤$-$胞嘧啶的光谱函数（G $-$ C）碱基对结构（[G $-$ C] $_n$，$n=1-3$）首次在相对较宽的近价区（[-25.0，-5.0] eV）。我们的重点是给出一个初步的多体耦合团簇的理解和指导方针的垂直电离能（VIE），光谱轮廓，和电离功能的变化，这些系统的系统规模扩大，在这个近价区。结果表明，随着系统尺寸的增大，尽管最低VIE不断减小，但谱函数轮廓和相对峰位的变化却出乎意料地变小。进一步分析与光谱函数中最强峰相关的电离态，揭示了所考虑的G $-$ C碱基对系统的电离波函数中不可忽略的$|2h,1p\rangle$。随着G $-$ C碱基对尺寸的扩大，与G $-$ C碱基对的胞嘧啶部分的主要电离相关的主要$|2h,1p\rangle$的特征是从碱基对内胞嘧啶$π\rightarrowπ^\ast$激发到碱基对间电子激发的跃迁，这也指示了DNA系统的多体计算中的最小量子区域。
2019-12-11 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.comp-ph
Electron exchange model potential: Application to positronium-helium scattering
本文提出了一个适用于电子交换的非定域模型势，并用电子-氢和电子-氦散射进行了检验，并应用于氦原子对正电子偶素（Ps）的弹性和非弹性散射及电离的研究。在三态密耦近似下研究了Ps的弹性散射和$n = 2$激发。在有交换的玻恩近似下，研究了Ps原子的高激发态（$n\ge 3$）和电离态.计算报告的相移，弹性，PS-激发，和总截面。本目标的弹性总截面符合良好的实验结果，在热介质能量。
1999-11-23 cond-mat nucl-th physics.atm-clus
