\textit{Ab initio} calculations of the high-order harmonic enhancement in small noble gas clusters
本文利用实时含时组态相互作用单激发方法计算氦和氪小团簇的高次谐波，定量重现了产率随原子数高于二次方增长的实验增强率，并提出残余离子极化周围原子电子密度、增大再碰撞时电子-电子排斥的增强机制。
2023-12-01 physics.chem-ph
Efficient ab initio auxiliary-field quantum Monte Carlo calculations in Gaussian bases via low-rank tensor decomposition
我们描述了一种算法，以减少成本的非相干场量子蒙特卡罗（AFQMC）计算的电子结构问题。该技术使用嵌套的电子排斥积分（ERI）的低秩因式分解。虽然成本的常规AFQMC计算高斯基地规模为$\mathcal{O}(N^4)$，其中$N$是基础的大小，我们表明，基态能量可以通过张量分解计算，减少内存需求和次四次标度。该算法被应用到氢链和正方形网格，水团簇，和六边形BN。在所有情况下，我们观察到显着的内存节省，并为较大的系统，减少，次四次模拟时间。
2019-04-05 physics.chem-ph physics.comp-ph
On the effective reconstruction of expectation values from ab initio quantum embedding
本文针对从头算量子嵌入中非局域期望值重构问题，提出多种基于隐式全局波函数与跨片段贡献的替代泛函，实现更可靠的可观测量提取和随簇尺寸增大的系统收敛。
2023-01-22 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
A periodic Energy Decomposition Analysis (pEDA) method for the Investigation of Chemical Bonding in Extended Systems
基于密度泛函理论的Kohn-Sham方法，发展了一种新的扩展系统周期能量分解分析（pEDA）方法，并首次应用于扩展系统。pEDA将两个片段之间的结合能（例如，分子在表面上的吸附能）分解为几个定义明确的术语：制备、静电和色散相互作用、泡利排斥和轨道弛豫能。在这里提出的pEDA的AO为基础的实现可以处理限制和不受限制的片段0 D到3D系统考虑周期性的边界条件，并没有确定片段的占领。对于后一种情况，启用倒易空间采样。新方法给出了可比的结果，建立分子系统的计划，并显示出良好的收敛性相对于基组（TZ 2 P），积分精度和k-空间采样。选择表面吸附物络合物的四种典型键合方案以突出该方法的性能，其代表绝缘（MgO（001）上的CO）、金属（M（001）上的H $_2$，M = Pd、Cu）和半导体（Si（001）c（4 × 2）上的CO和C $_2$ H $_2$）衬底。这些例子涵盖了金属，半导体和绝缘基板的制度，以及从弱相互作用到共价（共享电子和供体受体）键合的键合情况。提出的结果提供信心，pEDA将是一个强大的工具，用于分析表面吸附结合在未来，使转移的概念，如离子和共价结合，供体-受体相互作用，空间排斥和其他扩展系统。
2015-01-28 physics.chem-ph
Final State Resolved Quantum Predissociation Dynamics of SO2(C1B2) and Its Isotopomers via a Crossing with a Singlet Repulsive State
在精确的绝热势能面（PES）上研究了预离解SO2（C1B2）的碎裂动力学。这种单态PES具有SO2的非C2v平衡几何形状，其与SO + O解离极限通过由具有排斥性单态的圆锥形相交产生的屏障分离。用量子力学的方法计算了SO_2的几种硫同位素的多个预离解态的SO_2碎片的振转态分布。在SO碎片中发现了显著的转动和振动激发。结果表明，这些碎片的内部状态分布强烈依赖于预解离的电子振动态，激发通常与光子能量增加。
2017-09-16 physics.chem-ph
ab initio frame transformation calculations of direct and indirect dissociative recombination rates of HeH+ + e-
HeH $^+$阳离子与自由电子发生解离复合，产生中性He和H片段。我们使用从头计算量子缺陷和Fano的振转框架转换技术，以及PRL 89，263003（2002）的方法，计算了低能（1-300 meV）和高能（约100 MeV）的复合率。0.6 Hartree）区域。我们获得了非常好的协议与实验结果，表明这种相对简单的方法是能够再现所观察到的速率为两个间接的解离重组，驱动的低能量区域中的旋转振动自电离态，和直接的解离重组，驱动的电子自电离里德堡态连接到较高能量的激发阳离子通道。
2008-12-02 physics.chem-ph physics.space-ph
Ion-momentum imaging of dissociative electron attachment dynamics in acetylene
我们目前的实验结果解离电子附件乙炔附近的3 eV的$^2Π_g$共振。特别地，我们使用离子动量成像技术来研究导致C $_2$ H $^-$片段的解离通道。从我们测量的离子动量的结果，我们提取碎片的动能和角分布。我们直接观察到一个显着的解离弯曲动态与瞬态负离子的形成。用\emph{ab initio}电子结构和固定核散射计算模拟这种弯曲动力学，我们得到了与实验很好的一致性。
2014-08-11 physics.chem-ph
Structural transformation between long and short-chain form of liquid sulfur from \textit{ab initio} molecular dynamics
本文介绍了高压下热液硫中发生的结构转变的\textit{ab initio}分子动力学研究结果，该结构转变对应于Liu \textit{et al.} [1]最近实验观察到的断链现象和Brazhkin \textit{et al.} [2，3]报道的电子跃迁。我们进行了广泛的\textit{ab initio}研究，并证实存在一个转换分离两个不同的液体聚合物相：一个由短链样片段和另一个非常长的链。我们没有观察到参考文献中报道的其他转化。[2，3]以及Zhao和Mu [4]最近的理论研究中，我们的发现与最近的实验[1]一致。我们提供了一个结构描述的这种液-液转换的链长，交联和几何形状，并调查几个物理性质。我们得出的结论是，转换是伴随着变化的组态能量和熵，以及在扩散系数和电子性质（超导体-金属过渡），但没有密度不连续性被发现。我们还描述了类似的调查现象，目前在其他两个硫属元素硒和碲。最后，我们讨论了一个临界点的可能性，终止研究的过渡有关的长期已知的行为的环境压力加热硫熔体。
2014-12-23 physics.chem-ph
Investigating resonant low-energy electron attachment to formamide: dynamics of model peptide bond dissociation and other fragmentation channels
我们报告的三维动量成像测量的实验结果产生的负离子通过解离电子附着到气态甲酰胺。从动量图像中，我们分析了NH $_2^{-}$，O $^{-}$和H $^{-}$碎片的角能和动能分布，并讨论了两个入射电子能量范围内，从5.3~ 6.8~eV，从10.0 ~ 11.5~eV的多共振可能的电子附着和解离机制。对NH $_2^{-}$负离子在$\sim$ 6~eV入射电子下的角分布的{ \it从头算}理论结果与实验结果进行比较，强烈地表明产生该碎片的两个共振之一是$^2$ A $''$费什巴赫共振.
2020-11-26 physics.atom-ph physics.chem-ph
The Electron-pair Density Distribution of the ${^{1,3}Π_u}$ Excited States of H$_2$
通过从高水平从头算全组态相互作用波函数显式计算和分析电子对密度分布函数，评估了氢分子$^{3}Π_{u}$激发态中电子排斥能和电子间距的非单调行为，作为核间间距的函数。$^{3}Π_{u}$和$^{1}Π_{u}$状态。此外，洪德规则适用于这两个国家已占在简单的电子屏蔽效应引起的波函数反对称。
2016-06-06 physics.chem-ph
Multiple Time Step Integrators in Ab Initio Molecular Dynamics
多时间尺度算法利用化学系统中时间尺度的自然分离，大大提高了分子动力学模拟的效率。虽然这些方法的效用在系统中的相互作用是由经验势描述的，现在已经很好地建立，它们的应用从头分子动力学计算一直受到限制的困难与分裂的从头势快速和缓慢变化的组件。在这里，我们表明，这样的时间尺度分离是可能的，使用两种不同的计划：一个基于片段分解和其他的库仑算子的范围分离的电子哈密顿量。我们证明了水簇和溶剂化氢氧离子，多个时间尺度的分子动力学允许外部的时间步长为2.5 fs，这是一样大的，当这些计划被应用到经验的潜力，同时仍然允许债券被打破，并在整个动态改革。这使得计算速度高达4.4倍，相比标准的玻恩-奥本海默从头算分子动力学与0.5 fs的时间步长，同时保持相同的能量守恒和精度。
2013-11-10 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph physics.comp-ph
Quantum Density Mechanics: Accurate, purely density-based \textit{ab initio} implementation of many-electron quantum mechanics
本文提出纯基于密度的量子密度力学从头算方法，通过半径扩展法和控制方程求解，无需轨道和交换能即可精确计算少电子原子能量与密度，且计算复杂度仅随电子数N线性增长。
2024-09-01 physics.chem-ph
Energy-weighted density matrix embedding of open correlated chemical fragments
我们提出了一种多尺度的方法来有效地嵌入一个从头算相关的化学碎片描述其能量加权密度矩阵，并与一个更广泛的平均场多电子系统纠缠。这种方法首先在Phys. Rev. B，98，235132（2018）中提出，在这里扩展到考虑现实的长程相互作用和对称性破缺状态。该计划允许一个系统的相关波动的范围内的片段到系统的改进的描述，通过一个耦合的辅助平均场系统的自洽优化。讨论了该方法与现有的动力学平均场论和密度矩阵嵌入理论的量子嵌入方法等价的严格限制，并与之进行了比较，论证了这些关联涨落的重要性。我们推导出一个自洽的本地能源功能内的计划，并证明了氢环的方法，尽管只有一个原子被明确处理，实现了定量的准确性。
2019-06-04 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
Ultrafast photodissociation dynamics of dichloromethane on three-dimensional potential energy surfaces and its Coulomb explosion signature
本文通过三维势能面分子动力学模拟研究了二氯甲烷的光解离与库仑爆炸过程，证明其分子内光异构化不太可能发生，并展示了库仑爆炸成像在探测时间分辨反应动力学中的有效性。
2025-01-13 physics.chem-ph
Imaging the indirect dissociation dynamics of temporary negative ion: N2O- -> N2 + O-
本文报道了低能电子吸附过程中产生的暂时性负离子N_2O ~-解离动力学的成像研究，e ~- + N_2O ~-> N_2O ~-> N_2 + O ~-。借助从头算分子动力学计算，确定了O-碎片的动量分布随电子附着能的演化是两条截然不同的间接路径竞争的结果，即翻越和绕过分子结构弯曲后的能量脊.这两种途径更喜欢离开N2片段在高振动和旋转状态，分别。
2012-10-08 physics.atm-clus physics.chem-ph
Breaking the Million-Electron and 1 EFLOP/s Barriers: Biomolecular-Scale Ab Initio Molecular Dynamics Using MP2 Potentials
本文结合分子碎片化与MP2理论，并借助RI近似、GPU优化和异步时间步，在Frontier上实现百万电子级、超1 EFLOP/s的量子精度生物分子AIMD模拟。
2024-10-29 cs.DC physics.chem-ph physics.comp-ph
Theoretical Study of Small (NaI)n Clusters
采用从头算微扰离子（PI）模型对化学计量团簇（NaI）n ~ n=15进行了系统的理论研究。所获得的结构进行了比较，以前的对潜在的结果，和观察到的差异（碘化钠）n簇和以前的从头计算结果为其他碱金属卤化物簇进行了讨论。（NaI）n集群与n至15没有显示出尚未显着的偏好的几何形状，这是块晶格的碎片。相反，在n=3、6、7、9、10、12、13和15的簇中获得六边形环或更开放结构的堆叠作为基础结构，表明在该尺寸范围内尚未实现向块体结构的收敛。然而，对于那些情况，存在作为晶格碎片的低位异构体。结合能表明，n= 4、6、9和12分子的团簇是特别稳定的。结合能已被分解的贡献，允许一个直观的解释。研究了它们的电离势和电子能级等电子性质。
1997-06-13 cond-mat physics.atm-clus physics.chem-ph
Ab initio study of highly charged ion-induced Coulomb explosion imaging
Vanderbilt University（范德堡大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；Austin Peay State University（奥斯汀皮州立大学）
本研究通过从头计算探讨高能C^5+离子诱导吡啶嗪分子库仑爆炸成像的机制，揭示撞击几何对结构重建保真度的影响及实验中观测到的变异性与噪声来源。
2025-12-08 physics.chem-ph quant-ph
Smite: A quasiclassical trajectory (QCT) program for bimolecular collisions and unimolecular dynamics on ab-initio, and machine-learned potential energy surfaces
Belgian Institute for Space Aeronomy (BIRA-IASB)（比利时空间气旋研究所）；Department of Chemistry, KU Leuven（荷语鲁汶大学化学系）
Smite是一个Python准经典轨迹工具包，用于双分子碰撞和单分子动力学模拟，支持多种初始条件制备、多种势能面及表面跳跃等高级功能。
2026-10-01 physics.chem-ph quant-ph
Interaction between a Water Molecule and a Graphite Surface
用从头算方法分析了水分子与以氢原子为末端的石墨结构团簇之间的相互作用能，并将其分解为静电能、诱导能、泡利排斥能和关联能.的能量，这是由于仅仅是集群的周长的贡献被确定。这些可以被隔离和丢弃，这大大简化了外推到大集群极限的问题。其余的条款是固有的水分子与真正的石墨层的相互作用和明确的分析形式给出的势能面。最低能量配置被发现有两个氢原子的水分子指向对称远离石墨平面。在这种模式下，水-石墨的电子相互作用为-16.8 +/-1.7 kJ/mol，零点能估计为1.3 kJ/mol。
2008-01-18 physics.chem-ph physics.comp-ph
