在CCSD(T)-F_(12)和MRCI+Q水平上,通过三维势能面的量子束缚态计算,确定了N $_3^+$离子的电子基态的基本态和高振动激发态.在质量较高的CCSD(T)-F12表面上,振动基频位于1130 cm $^{-1}$($ν_1$,对称拉伸)、807 cm $^{-1}$($ν_3$,不对称拉伸)和406 cm $^{-1}$($ν_2$,弯曲)。对于$ν_1$,计算结果接近于实验(1170 cm $^{-1}$)和先前计算\cite{rosmus.n3:1994}(发现其在1190 cm $^{-1}$)的估计频率。在MRCI+Q PES上对振动态的计算与CCSD(T)-F12 PES上的计算定性一致。MRCI+Q计算的参考CASSCF波函数的分析提供了进一步的了解PES的形状,并支持Hartree-Fock作为耦合簇计算的参考波函数的可靠性。据此,N-$_3^+$在其电子基态($^3$ A-$''$)3d PES的所有低能区主要具有单参考特征.
英文摘要:
The fundamentals and higher vibrationally excited states for the N$_3^+$ ion in its electronic ground state have been determined from quantum bound state calculations on 3-dimensional potential energy surfaces (PESs) at the CCSD(T)-F12 and MRCI+Q levels of theory. The vibrational fundamentals are at 1130 cm$^{-1}$ ($ν_1$, symmetric stretch), 807 cm$^{-1}$ ($ν_3$, asymmetric stretch), and 406 cm$^{-1}$ ($ν_2$, bend) on the higher-quality CCSD(T)-F12 surface. For $ν_1$, the calculations are close to the estimated frequency from experiment (1170 cm$^{-1}$) and previous calculations\cite{rosmus.n3:1994} which find it at 1190 cm$^{-1}$. Calculations of the vibrational states on the MRCI+Q PES are in qualitative agreement with those using the CCSD(T)-F12 PES. Analysis of the reference CASSCF wave function for the MRCI+Q calculations provides further insight into the shape of the PES and lends support for the reliability of Hartree-Fock as the reference wave function for the coupled cluster calculations. According to this, N$_3^+$ has mainly single reference character in all low-energy regions of its electronic ground state ($^3$A$''$) 3d PES.
Rotational energy levels in the ground vibrational state of methane with kHz-level accuracy from comb-referenced double-resonance and Lamb-dip spectroscopies
Umeå University(于默奥大学);National Metrology Institute of Japan, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(日本国家计量院,先进产业科学技术研究所);Keio University(庆应义塾大学);University of Virginia(弗吉尼亚大学)
Representing Molecular Ground and Excited Vibrational Eigenstates with Nuclear Densities obtained from Semiclassical Initial Value Representation Molecular Dynamics
Enhancement of Vibronic and Ground-State Vibrational Coherences in 2D Spectra of Photosynthetic Complexes
应用振动激子模型来研究由于电子和核自由度的混合而增强相干振荡的机制,最近提出该机制是FMO络合物的2D光谱中的长寿命振荡的起源[Christensson et al. J. Phys. Chem. B 116(2012)7449]。我们减少了一个模型BChl二聚体的问题,以阐明共振耦合,网站能量,核模式和能量无序的振动激子和基态振动相干增强的作用,并确定制度,这种增强是显着的。对于一个异二聚体代表的两个耦合BChls 3和4的FMO复合物,振动激子和振动相干的初始振幅分别增强了高达15和5倍,相比,在孤立的单体中的振动相干。当电子能隙和振动模式的频率之间存在共振时,出现这种最大初始振幅增强。对于这两种机制,这种增强的带宽约为100 cm-1。电子和振动自由度的激子混合导致相对于振动相干性的额外退相。我们通过求解马尔可夫近似下的量子主方程来评估退相动力学,并观察到模式频率对寿命增强的强烈依赖性。长寿命的电子振动激子相干被发现仅当模式的频率是在附近的电子共振产生。虽然与基态振动相干态相比,振动激子相干态具有更大的初始振幅,但我们得出结论,对于本模型,这两种类型在长时间内具有相似的振幅。讨论了在分子聚集体的一般情况下区分电子振动激子和基态振动相干的能力。
HF trimer: 12D fully coupled quantum calculations of HF-stretch excited intramolecular and intermolecular vibrational states using contracted bases of intramolecular and intermolecular eigenstates
Two-Photon Spectroscopy of the NaLi Triplet Ground State
我们利用双光子光谱研究了$^{23}$ Na $^{6}$ Li分子的三重态基态势($a^3Σ^+$)的振动态.在超冷混合物中的Na和Li原子对被光缔合成激发的三重态分子,其又被耦合到三重态地电位的振动态。振动态结合能,线强度,和潜在的三重地面$a^3Σ^+$潜在的拟合参数的报告。我们还观察到最低振动态的转动分裂。
Lifetimes and wave functions of ozone metastable vibrational states near the dissociation limit in full symmetry approach
能量和寿命(宽度)的振动态以上的最低解离极限的$^{16}$ O $_3$使用以前开发的有效的方法,它结合了超球坐标和复杂的吸收势。计算基于最近计算的以光谱精度确定的臭氧的势能面[J. Chem. Phys. { \bf 139},134307(2013)]。详细讨论了排列对称性对O $_3$的振转动力学和共振态密度的影响。建立了适合于短程和长程部分的振转连续波函数的量子数之间的对应关系。对称性论证表明,由零核自旋玻色子组成的$^{16}$ O $_3$和$^{18}$ O $_3$的允许纯振动($J=0$)能级不能在基态势能面上离解.计算了臭氧同位素体$^{16}$ O $_3$的束缚态能量和波函数,转动角动量为$J=0$和1,直到离解阈值.对于束缚能级,计算值与实验值吻合较好,振动能的均方根偏差为1~ \cm。转动常数的测定和用于一个简单的识别计算水平的振动模式。
Full-dimensional (12D) variational vibrational states of CH$_4\cdot$F$^-$: interplay of anharmonicity and tunneling
甲烷分子和氟阴离子的复合物代表了一个12维(12 D),四阱振动问题,具有多个大振幅运动,多年来一直挑战着量子动力学界。目前的工作报告振动带的起源和隧道分裂得到的全维变分振动计算使用GENIUSH程序和SNORAK正交计划。收敛的12维振动带起源和隧道分裂证实了早期全维和降维研究的互补方面:(1)隧道分裂小于0.02 cm $^{-1}$ ;(2)单井处理是不够的(也许零点振动除外),这是由于井上的显著非谐性造成的;因此,(3)全维处理似乎是必要的。目前的计算扩展到更高的能量范围比早期的工作,表明隧道分裂增加后,振动激发的复杂的,并表示不可忽略的“重原子”隧穿。
CH$_4\cdot$F$^-$ revisited: Full-dimensional ab initio potential energy surface and variational vibrational states
采用ROBOSURFER程序包,对CH $_4\cdot$ F $^-$络合物进行了从头算全维势能面(PES)的自动化研究.新的潜力提供了一个近光谱质量的描述在广泛的配置范围内,包括甲烷离子的解离,以及孤立的甲烷振动。特别是,它改进了早期的[Czakó,Braams,Bowman(2008)] PES在中间甲烷-氟化物距离。全维(12维)变分振动计算,使用新的PES和GENIUSH-Sjerak算法表明,隧穿分裂大于0.1厘米$^{-1}$下面出现的四个等效的最小值的复杂的相互转换障碍的顶部。
Efficient time-dependent vibrational coupled cluster computations with time-dependent basis sets at the two-mode coupling level: full and hybrid TDMVCC[2]
Exact quantum dynamics background of dispersion interactions: case study for CH$_4\cdot$Ar in full (12) dimensions
本文对甲烷分子和氩原子的范德华复合体建立了一个光谱性质的全维\emph{ab initio}势能面。使用GENIUSH计算机程序和Scorpak稀疏网格方法在该表面上计算变分振动状态,包括甲烷-氩复合物的所有十二(12)个振动自由度。全维计算使得研究相互作用和扭曲效应的细节成为可能,并对弱束缚复合物量子动力学研究中经常使用的降维模型进行直接评估。仅包括单个谐振子基函数(9D)以描述甲烷碎片的12维(12 D)振动计算(为此我们使用基态有效结构作为参考结构)相对于会聚的12维束缚态激发能具有0.40 cm $^{-1}$均方根误差(rms),其小于用$\langle r \rangle_0$甲烷结构建立的3D模型的RMS的一半。允许10个基函数的甲烷碎片,均方根的束缚态振动能降低到0.07厘米$^{-1}$,这是比3D模型好得多。全维的势能面正确地描述了系统的解离,这与进一步发展的变分(RO)振动方法打开的路线上激发的甲烷振动和能量转移的分散力的作用的研究从内到分子间的振动模式。
Machine Learning for Vibrational Spectroscopy via Divide-and-Conquer Semiclassical Initial Value Representation Molecular Dynamics with Application to N-Methylacetamide
Extension of the MIRS computer package for the modeling of molecular spectra : from effective to full ab initio ro-vibrational hamiltonians in irreducible tensor form
Precision measurements and test of molecular theory in highly-excited vibrational states of H$_2$ $(v=11)$
精确的$EF{}^1Σ^+_g-X{}^1Σ^+_g$跃迁能量在分子氢中被确定为跃迁起源于具有高激发振动量子数$v=11$的水平,在基态电子状态。无多普勒双光子光谱应用于振动激发H $_2^*$,产生通过光解H $_2$ S,产生的过渡频率与$45$ MHz或$0.0015$ cm $^{-1}$的精度。一个重要的改进是通过自电离$7pπ$电子里德堡态的共振激发来增强检测效率,从而由于降低的ac-斯塔克效应而导致窄跃迁。使用已知的$EF$能级能量,以通常为0.002 cm $^{-1}$的精度导出$X(v=11, J=1,3-5)$态的能级能量。这些实验值是在极好的协议,并比从最先进的从头计算分子理论计算,包括相对论和QED的贡献得到的结果更准确。
Rotational spectroscopy of the thioformaldehyde isotopologues H$_2$CS and H$_2$C$^{34}$S in four interacting excited vibrational states and an account on the rotational spectrum of thioketene, H$_2$CCS
Addressing intramolecular vibrational redistribution in a single molecule through pump and probe surface-enhanced vibrational spectroscopy
Centro de Física de Materiales (CFM-MPC), CSIC-EHU(材料物理中心);Donostia International Physics Center (DIPC)(多诺西亚国际物理中心);Department of Electricity and Electronics, FCT-ZTF, UPV-EHU(巴斯克国立大学电气与电子工程系);Department of Polymers and Advanced Materials, Faculty of Chemistry, The University of the Basque Country, UPV/EHU(巴斯克国立大学化学学院高分子与先进材料系);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯基克科学基金会)