We study the formation of C$_{18}$H and C$_{18}$H$_2$ by irradiating a cyclo[$18$]carbon molecule with atomic and molecular hydrogen at impact energy, $E$, in the range of 0.5-25 eV. We utilize the density-functional tight-binding method to perform molecular dynamics simulations to emulate the interaction of a carbon ring when colliding with atomic or molecular hydrogen. From our results, the formation of the C$_{18}$H molecules is likely to occur upon irradiating by H atoms at $E < 10$ eV and by H$_2$ molecules at $2 < E < 15$ eV center of mass energy. Formation of C$_{18}$H$_2$ molecules is only observed at around $E = 2$ eV. Our results show that the absorption of hydrogen is more prone in atomic than in molecular hydrogen atmosphere. Thus, we find that the probability of physio-absorption reaches up to 80 \% for atomic projectiles with $E < 5$ eV but only up to 10 \% for the molecular ones. Our analysis shows that the deformation of the carbon ring due to the hydrogen bonding produces transition from $sp$ to $sp^2$ hybridization. The angle between the carbon atoms at the locations near to the H bond in the resulting ring is not 120$^o$ but instead 110$^o$ degrees. No molecular fragmentation of the C$_{18}$ ring is observed.
Excited states of the hydrogen molecule in magnetic fields: The singlet Sigma states of the parallel configuration
本文研究了在均匀磁场作用下氢分子平行组态的激发态，磁场强度B=0- 100 a. u.高达七个激发研究gerade以及ungerade自旋单重态的Sigma对称性与高精度。详细讨论了随着场强的增加，以及光谱的整体行为的各个状态的势能曲线的演变。遇到了各种现象，例如激发态的解离通道的变化序列和由此产生的外阱的形成。所得数据在磁白矮星分析中的可能应用
Quantum phase transition in the Hartree-Fock wave function of the hydrogen molecule
用二维全数值网格计算方法，在较宽的核间距R范围内，得到了氢分子基态的Hartree-Fock方程的精确解.发现R \infty的单电子波函数的空间部分是一致<2.30a.u. At larger distances they become different and as R->的，它们中的每一个都采取对应于单独原子的形式。这种量子相变发生在R=2.30a.u.给出了分子中电子的离域行为和它们在单独原子上的分布之间的自然边界。这种现象也可以被认为是单分子水平上维格纳结晶或莫特跃迁的模拟。
Interaction of hydrogen peroxide molecules with non-specific DNA recognition sites
离子束治疗是癌症治疗中最先进的方法之一。水辐解过程的研究表明，在电离辐射作用下，生物细胞介质中存在的最长寿的物种是过氧化氢（H $_2$ O $_2$）分子。但H $_2$ O $_2$分子在离子束治疗中癌细胞DNA失活中的作用尚未确定。本文研究了过氧化氢和水分子与非特异性DNA识别位点的原子团（磷酸基PO $_4$）的竞争作用。用分子力学和量子化学方法计算了配合物的相互作用能和优化的空间构型。结果表明，H $_2$ O $_2$分子可以与PO $_4$基团（有或没有钠抗衡离子）形成复合物，该复合物比与水分子形成的相同复合物在能量上更稳定。这种复合物的形成可以阻断癌细胞中的遗传信息传递过程，并且可以是离子束疗法治疗期间的重要因素。
Rovibrational energy levels of the hydrogen molecule through nonadiabatic perturbation theory
本文从理论上精确地测定了氢分子及其同位素在电子基态的振转能级。我们认为所有显着的修正玻恩-奥本海默近似，在非绝热微扰理论，包括混合nonadiabatic相对论效应。在领先的$α^5\,m$和次领先的$α^6\,m$订单，以及有限的核尺寸效应的量子电动力学修正，也被考虑在内，但在玻恩-奥本海默近似。最终结果的转振能级之间的过渡波长达到$10^{-3}$- $10^{-7}$ cm $^{-1}$的顺序的精度，并提供了简单的使用计算机代码。
Inelastic Tunneling Spectroscopy of Gold-Thiol and Gold-Thiolate Interfaces in Molecular Junctions: The Role of Hydrogen
人们普遍认为，当具有硫醇（S-H）端基的分子桥接一对金电极时，S原子键合到金上，硫醇H原子从分子上脱离。然而，很少有人知道这个过程的细节，它的时间尺度，以及是否有和没有硫醇氢原子的分子可以共存于分子结。在这里，我们从理论上探讨如何非弹性隧穿光谱（IETS）可以揭示这些问题。我们目前的几何形状，低偏压电导和IETS的丙二硫醇和丙二硫醇分子结与金电极的计算。我们表明，IETS可以区分没有，一个或两个硫醇氢原子的分子之间的结。我们发现，在大多数情况下，在Hihath等人的IETS实验中的单分子结[Nano Lett. 8，1673（2008）]没有硫醇H原子，但是具有单个硫醇H原子的分子可能偶尔桥接它们的连接点。我们还考虑了IETS光谱的演变，作为一个黄金STM尖端接近完整的S-H基团在其另一端绑定到第二个电极的分子的末端。我们预测的硫醇H原子的振动模式的频率增加的一个因素\sim 2的尖端和分子之间的间隙变窄。因此，IETS应该能够跟踪尖端朝向分子的硫醇基团的接近，并且在发生硫醇H原子从分子脱离时检测硫醇H原子。
The Van der Waals interaction of the hydrogen molecule - an exact local energy density functional
我们证明了氢分子的范德华相互作用和所有色散相互作用由W”= -{A/R^6}-{B/R^8}-{C/R^10}-.给出，其中R是核间距，都是完全可溶的。常数A=6.4990267...，B=124.3990835 ...而C=1135.2140398... (in Hartree单位）首先由Pauling和Beach（PB）[1]使用线性变分方法近似获得，可以证明通过我们的精确解可以获得任何所需的精度。此外，我们将表明，一个本地能量密度功能可以得到，其变分解决rederived这个问题的精确解。这明确地表明，一个静态的局部密度泛函理论存在于这个系统。最后，我们的评论推广到其他氢系统的方法，也氦。
