Quantum Chemical and Trajectory Surface Hopping Molecular Dynamics Study of Iodine-based BODIPY Photosensitizer
本研究通过多参考方法验证单参考与TD-DFT方法适用性，开展I-BODIPY的光谱与激发态动力学模拟，揭示其系间窜越特性与三重态产率，为该光敏剂的应用提供理论支撑。
2025-01-13 physics.chem-ph
Probing C-I Bond Fission in the UV Photochemistry of 2-Iodothiophene with Core-to-Valence Transient Absorption Spectroscopy
本研究结合XUV瞬态吸收光谱与理论计算，探究了2-碘噻吩在268 nm紫外光激发下的C-I键断裂动力学，揭示了由$π\toπ^*$主导激发引发、经非绝热跃迁至解离态的分子碎裂机制。
2023-06-30 physics.chem-ph
Laser Control of Atomic Motion inside Diatomic Molecules
研究了碘分子$I_2$的共振$B\gets X$跃迁拉曼散射相位共轭场的全局最优解。最大光学相干性被发现作为一个顶部特征值问题。一个可逆性定理已经陈述。这为紧密局域化的波形和分子全息图的存在提供了充分的条件。一个有噪声的皮秒脉冲已被计算，以显示如何飞秒偏振恢复在目标时间。
2004-12-30 physics.chem-ph physics.optics
Probing the UV-Induced Photodissociation of CH$_\text{3}$I and C$_\text{6}$H$_\text{3}$F$_\text{2}$I with Femtosecond Time-Resolved Coulomb Explosion Imaging at FLASH
我们探讨了时间分辨库仑爆炸引起的强烈，极紫外（XUV）飞秒脉冲的闪光自由电子激光作为一种方法来图像光诱导分子动力学在两个分子，碘甲烷和2，6-二氟碘苯。在267 nm的激发波长下，两种分子的主要反应途径都是通过碳-碘键的断裂进行的中性解离。这使得调查的影响的分子环境的吸收强烈，飞秒XUV脉冲和随后的库仑爆炸过程。我们发现，XUV探测脉冲诱导解离碘甲烷中的原子碘的局部内壳层电离，与二氟碘苯中的所有光碎片的非选择性电离相反。结果表明，从甲基和苯基部分的多电荷碘离子的电子转移的证据。此外，超快电荷重排的苯基自由基的迹象被发现，这表明时间分辨库仑爆炸成像是敏感的扩展分子中的电荷的本地化。
2018-01-30 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Theoretical evidence for the sensitivity of charge-rearrangement-enhanced x-ray ionization to molecular size
最近发现，与孤立原子的电离相比，高X射线强度下的分子电离通过称为CREXIM（分子的电荷重排增强X射线电离）的现象而增强。X射线吸收选择性地电离分子内的重原子，触发电子从相邻原子转移到重原子位点，并使那里的进一步电离成为可能。目前的理论研究表明，CREXIM效应随着分子的大小而增加，作为增加的分子内电子转移的结果，从较大的分子成分连接到重原子。我们比较X射线多光子电离动力学氙，碘甲烷，碘苯后与强烈的X射线脉冲相互作用。虽然它们的光电离截面相似，碘甲烷和碘苯分子比氙原子更电离。此外，我们预测，碘苯的平均总电荷远大于碘甲烷，因为大量的电子在苯环上。从碘位转移到苯环的正电荷被重新分配，使得在远离碘位的末端形成更高的碳电荷。我们的第一性原理计算提供了基本的见解分子与X射线自由电子激光（XFEL）脉冲的相互作用。这些见解需要考虑到解释和设计未来的XFEL实验。
2019-06-06 physics.chem-ph physics.comp-ph
Modification of Thermal Chemical Rates in a Cavity via Resonant Effects in the Collective Regime
本文通过经典反应通量方法研究气相HONO分子在法布里-珀罗腔中的顺反异构化反应，揭示了旁观者分子通过增强能量耗散和产生极化激元模式两种机制在集体区域加速热化学反应速率。
2023-08-07 physics.chem-ph
Excited-State Structure Modifications Due to Molecular Substituents and Exciton Scattering in Conjugated Molecules
化学取代基（如极性部分）的连接构成了改变共轭聚合物和低聚物的物理和化学性质的有效且方便的方式。在分子电子状态的相关修改可以全面描述通过检查散射的激子在聚合物的骨干在散射中心代表的化学取代基。在这里，我们实现了有效的紧束缚模型作为一种工具来检查的激子散射矩阵的半无限高分子链与取代的分析性质。我们证明，取代和连接的聚合物之间的化学相互作用充分描述的散射矩阵的分析性质。特别是，共振和束缚电子激发表示通过的散射振幅的零和极点的位置，解析地继续激子准动量的复值。通过对取代苯乙炔分子的激发态的分析，验证了这些概念。
2016-12-12 physics.chem-ph
X-ray diffractive imaging of controlled gas-phase molecules: Toward imaging of dynamics in the molecular frame
我们报告的三维排列的2，5-二碘噻吩分子的衍射成像的实验结果。通过啁啾的近红外激光脉冲排列分子，并在由直线加速器相干光源提供的9.5 keV（$λ\approx130 \text{pm}$）的光子能量下探测它们的结构。在CSPAD检测器上记录衍射光子，并记录2，5-二碘噻吩平衡结构的二维衍射图案。两个碘原子之间的检索距离同意量子化学计算的分子结构在5%以内。实验方法允许在分子框架内对内在分子动力学进行成像，尽管这需要更多的实验数据，这些数据应该在即将到来的高重复率设施中随时可用。
2020-02-07 physics.atm-clus physics.chem-ph
On spin-rotation contribution to nuclear spin conversion in C_{3v}-symmetry molecules. Application to CH_3F
本文研究了具有C_{3v} -对称性的分子中E-型自旋-转动相互作用对E-型和A_1-型自旋修正之间转换的对称化贡献。利用这些自旋修改之间的意外旋转共振的碰撞增宽的高J下降，有可能协调转换的理论描述与（更新）的实验数据为两个碳取代的氟甲烷同位素。结果得到了两个E型自旋转动常数。它们大约是（氘）甲烷相应常数的1.5倍。
1999-05-07 physics.chem-ph
Molassembler: Molecular graph construction, modification and conformer generation for inorganic and organic molecules
我们提出了基于图形的分子软件Molassembler，用于构建有机和无机分子。Molassembler提供了从周期表中的任何一组元素构建分子的算法。特别地，可以考虑多核过渡金属络合物和簇。结构信息被编码为图形。立体中心的配置是从笛卡尔坐标解释成一个抽象的索引排列的一组可扩展的多面体形状。通过排序算法区分替代物。图形和立构中心表示是可自由修改的，并且手性状态在可能的情况下通过引起的排名变化来传播。通过四维空间距离几何的完全立体异构体控制生成构象，其中包含二面角项的细化误差函数。分子可通过一个扩展的图同构进行比较，并且它们的表示是规范化的。Molassembler是用C++编写的，并提供Python绑定。
2020-07-17 physics.chem-ph physics.comp-ph
Magnetic field modification of ultracold molecule-molecule collisions
本文用精确的量子力学方法研究了在磁场作用下的分子-分子碰撞。研究了O2（3Sigma_g）分子在低温（~0.1 K）和超低温（~10^{-6} K）下碰撞中的弹性散射和自旋弛豫.我们的计算表明，在分子-分子碰撞的磁自旋弛豫是非常有效的，除了在磁场低于1 mT。在T=0.1 K和0.1 T的磁场下，自旋弛豫速率常数为6.1 × 10^{-11} cm 3/s。超冷温度下的弹性和非弹性散射截面的磁场依赖性由费什巴赫共振的流形支配，对于绝对基态中的分子碰撞，其密度为每特斯拉约100个共振。这表明，在很宽的磁场范围内，超冷分子在绝对基态的散射长度可以有效地调节。我们的计算表明，分子在绝对基态和激发态的磁费什巴赫共振的数量和性质是显着不同的。分子-分子散射的费什巴赫共振密度在低场寻找塞曼状态下减少了10倍。
2009-02-21 physics.atom-ph physics.chem-ph
Tracing long-lived atomic coherences generated via molecular conical intersections
本研究针对分子等复杂量子系统的超快动力学，通过气相甲基碘精确计算，发现锥形交叉诱导的自旋轨道分裂态电子相干性会转移至解离后的原子碘形成长寿命相干性，并提出外差阿秒四波混频光谱技术追踪该动力学，为相关电子态的理解与控制提供新方法。
2025-04-14 physics.chem-ph
Cavity-induced modifications of molecular structure in the strong coupling regime
在大多数有机分子与腔模的集体强耦合的理论描述中，分子被建模为简单的二能级系统。这幅图未能描述它们内部振转（核）自由度所提供的丰富结构。我们调查的第一性原理模型，充分考虑到电子和核的自由度，允许从一个全新的角度探索强耦合现象。首先，我们证明了玻恩-奥本海默近似在强耦合分子腔结构中的适用性的局限性。对于两个分子的情况下，我们还显示了如何暗态，这在两个级别的图片有效地从腔去耦，确实受到集体强耦合的形成。最后，我们讨论了在超强耦合制度的基态修改，并表明，一些分子的可观测量的集体耦合强度的影响，而其他人只依赖于单分子的耦合常数。
2015-06-10 physics.chem-ph quant-ph
Molecular Transferability of a Noble-Gas Coordinate for Electronegativity Equalization
Recognition Physics Institute（识别物理研究所）
该研究对比了基于稀有气体配位的几何电负性表与其他模型在52个分子/离子上的电荷预测，发现其存在极性反转等结构问题，按周期解析电负性尺度可修正这些问题。
2026-09-04 physics.chem-ph
First principles simulation of the collective rovibronic ground state in a cavity
本文通过从头算光-物质哈密顿量的数值精确量子模拟，研究腔耦合分子系综的集体 rovibronic 基态，揭示了单分子局部改变随系综增大而消失、而全局光-物质观测量依赖关联处理的关键机制。
2025-09-21 physics.chem-ph
Rationale for $10^{14}$ enhancement factor in single molecule Raman spectroscopy
本文将Purcell关于修改光子自发\textit{emission}速率的原始思想[Phys.Rev.\textbf{69}，682（1946）]推广到修改光子自发\textit{scattering}速率。我们发现，局部入射场增强和局部光子态密度增强的相互作用，在靠近银纳米粒子可能会导致高达$10^{14}$倍的拉曼散射截面的上升。因此，单分子拉曼检测被发现是由一致的量子电动力学描述，而不涉及任何化学机制。在表面增强光谱学中的所谓的“热点”的模型已被阐述为在入射和散射（发射）光频率处具有高Q因子的局部区域。为了验证该模型，我们考虑进一步的实验，包括瞬态拉曼实验，以澄清入射场增强和扫描近场光学映射的光子态的局部密度。
2008-11-11 physics.chem-ph physics.optics
Molecular orbital theory in cavity QED environments
分子与光腔中真空光子场的耦合已被证明是设计分子性质，特别是反应性的有效方法。为了简化腔诱导效应的合理化，我们引入了从头算方法，导致第一个完全一致的量子电动力学环境的分子轨道理论。我们的框架是非微扰的，并解释了由于与光子场的相互作用的电子结构的修改。我们表明，新发展的轨道理论可以用来预测腔诱导的分子反应性的修改和精确的系统具有显着的腔效应类。我们还研究了腔诱导的修改分子的反应性在振动强耦合制度。
2021-11-23 physics.chem-ph
Resonant and collective modification of London dispersion interactions under vibrational strong coupling
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
研究振动强耦合下伦敦色散相互作用的共振修正，通过混合量子-经典动力学方法揭示其对反应速率的共振增强效应。
2026-07-01 physics.chem-ph quant-ph
Non-equilibrium origin of cavity-induced resonant modifications of chemical reactivities
本文通过三阱势模型与层级运动方程方法，证明光学腔对化学反应速率的共振选择性增强源于腔模与分子振动间的非平衡动力学相互作用，而非平衡性质改变。
2025-07-18 physics.chem-ph physics.optics
Can ultrastrong coupling change ground state chemical reactions?
有机微纳米结构制造的最新进展已经允许用分子材料达到强集体光-物质耦合制度。在这个方向上的开创性工作已经显示了这种制度在分子系统的激发态反应性中的影响，同时已经提出了是否有可能在电子基态能量景观中引入任何可能影响化学热力学和/或动力学的修改的问题。在这项工作中，我们使用一个模型系统的许多分子耦合到一个表面等离子体激元场，以获得洞察的关键参数，管理修改的基态势能面（PES）。我们的研究结果证实，每个分子的能量变化是由单分子-光耦合，这基本上是本地的，与电子激发态，其中充满活力的校正是集体性质的对比。尽管如此，我们揭示了一些有趣的量子相干效应与协同反应的途径，其中两个或多个分子同时进行反应，这可能是相关的低势垒反应。最后，我们还探讨了修改非绝热动力学，并得出结论，对于这个特定的模型，大量的暗态的存在产生可以忽略不计的变化。我们的研究揭示了新的可能性，以及极化激元化学的新兴领域的限制。
2017-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Laser-Induced Vibrational Frequency Shift
探讨了强激光辐射在分子的组成原子之间引起光学力的机制。在一个双原子分子的情况下，效果的结果在修改的振动势，并使用微扰理论，它表明，这降低了伸缩频率。对选定材料的模型计算表明，在适当的条件下，频移的程度应该是可检测的拉曼光谱。
2005-02-25 physics.chem-ph physics.optics
