Distinctive character of electronic and vibrational coherences in disordered molecular aggregates
二维电子相干谱是研究耦合分子相干动力学的有效手段。根据电子和振动状态之间的耦合，可以观察到纯电子、纯振动或混合起源的振荡信号。即使在“混合”分子系统中，也可以通过分析由时间分辨2D光谱构建的振荡傅里叶映射来区分具有电子或振动特征的两种类型的相干拍频。与电子字符的跳动的幅度是严重影响的能量紊乱，因此电子相干很快被移相。具有振动特征的殴打对疾病的依赖性很弱，确保了他们的长期生存。我们表明，详细的建模的二维光谱信号的分子聚集体provideddirect信息的起源的相干beatings。
2013-08-19 physics.chem-ph
Additive atomic approximation for relativistic effects: a two-component Hamiltonian for molecular electronic structure calculations
本文导出了一种用于分子电子结构计算的近似相对论双分量哈密顿量，它是在非相对论哈密顿量上加上固定的原子心动力学算符和自旋轨道算符的总和。从著名的零阶正则近似开始，采取进一步的步骤来消除其在势中的非线性，最终得到一个简单的公式，具有易于计算的积分，可以与任何传统的电子结构方法无缝地工作。分子测试表明这种近似具有良好的精度。
2018-11-20 physics.chem-ph
Cooling molecular electronic junctions by AC current
在分子电子结中流动的电子电流将大量的能量耗散到振动自由度，使化学键应变和断裂，并且通常迅速破坏分子器件的完整性。分子电子结臭名昭著的机械不稳定性严重限制了性能和寿命，并对单分子电子的技术可行性提出了质疑。在这里，我们提出了一个实用的计划，通过应用程序的交流电压在一个大的，静态的操作直流电压偏置冷却的分子振动温度。使用非平衡格林函数，我们计算的粘性和扩散系数所经历的核周围的周期性驱动，载流电子的非平衡“海”。通过平衡粘滞系数和扩散系数，推导出了有效分子结温。我们的计算表明，在保持相同的平均电流的同时，实现超过40%的分子结温度冷却的机会。
2020-09-24 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Sum-of-products form of the molecular electronic Hamiltonian and application within the MCTDH method
我们介绍了两种不同的方法来表示二次量子化的电子哈密顿量的总和产品的形式。这些程序的目的是减轻四次标度的自旋轨道的数量的哈密顿量的条款的数量，从而使应用程序更大的分子系统。在这里，我们描述的应用程序中的多配置的时间相关的Hartree框架内，这些方法。将该方法应用于LiH本征能和H_2O电子电离谱的计算。
2022-09-07 physics.chem-ph
Molecular ions in ultracold atomic gases: computed electronic interactions for \MgHion with Rb
采用多参考波函数的强关联\emph{ab initio}方法，在较宽的Jacobi坐标范围内，计算了MgH $^+$（X $^1Σ^+$）阳离子分子与Rb（$^2$ S）中性原子相互作用在低能区产生的势能面流形的电子结构.最低的五个表面的相对功能进行了分析，在可能的碰撞结果时，采用模型的离子分子合作伙伴的超冷动力学。
2007-10-30 physics.chem-ph
Atomic effective potentials for starting molecular electronic structure calculations
原子有效单电子势在一个紧凑的分析形式的几个高斯电荷分布的开发，通过Nobaltons氢，开始分子电子结构计算的一个简单的对角化。对于每个元素，所有的条款，但一个孤立的原子Hartree-Fock计算优化，最后一个参数化的一组分子。这个单参数原子模型为典型分子提供了一个很好的开始猜测，甚至可能是感兴趣的。
2020-01-06 physics.chem-ph
Simulation of geometric and electronic degrees of freedom using a kink-based path integral formulation: application to molecular systems
本文对以前应用于原子体系的基于扭结的路径积分方法进行了改进，并将其用于分子体系的研究。该方法允许原子和电子自由度的同时进化。CH $_4 $、NH $_3 $和H $_2 $ O的结果表明，该方法对几何构型和能量都是准确的。与DFT和MP2水平计算的比较表明，路径积分方法产生的能量与MP2的能量和几何结构的DFT和MP2的结果接近一致。
2005-02-21 physics.chem-ph
Towards Quantum Computing with Molecular Electronics
在这项研究中，我们探索了分子和分子电子学在量子计算中的应用。我们利用分子中的单电子散射构造了单量子比特门，利用金属引线上的电子-电子散射构造了双量子比特相位控制门。此外，我们提出了一类电路的实现，并显示了初步的应用程序的框架，说明单量子位门使用分子氢的分子电子结构作为基线模型。
2022-05-17 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Long Lived Electronic Coherences in Molecular Wave Packets Probed with Pulse Shape Spectroscopy
利用整形超快激光脉冲激发并探测分子中的纠缠核-电子波包，发现特定条件下电子相位在振动运动中仍保持稳定，并通过电子结构计算验证了实验结果。
2023-11-17 physics.chem-ph quant-ph
Tight binding description of the electronic response of a molecular device to an applied voltage
我们分析了外部电场对分子电子结构的影响，这些分子最近被研究为分子线或分子二极管。我们使用自洽的紧束缚技术，它提供了良好的协议与从头计算的结果，并可应用于大量的分子。分子能级的电压依赖性主要是线性的，斜率与分子的电子结构密切相关。我们强调，对所施加的电压的响应是一个重要的特征，它决定了分子器件的行为。
2011-09-09 physics.chem-ph physics.comp-ph
Non-Aqueous Ion Pairing Exemplifies the Case for Including Electronic Polarization in Molecular Dynamics Simulations
本文通过从头算分子动力学模拟非水环境中同号离子对，验证了电子连续介质校正方法在引入电子极化方面的有效性，并支持在力场开发中采用较弱电荷缩放因子。
2023-08-10 physics.chem-ph
Two-dimensional electronic spectroscopy in the condensed phase using equivariant transformer accelerated molecular dynamics simulations
本文提出用等变Transformer机器学习势能面加速分子动力学模拟，仅需少量电子结构计算即可准确模拟乙醇中尼罗蓝的二维电子光谱，并通过实验验证和分解揭示光谱信号背后的核运动起源。
2025-08-26 physics.chem-ph
Electronic Strong Coupling of Gas-Phase Molecular Iodine
Princeton University（普林斯顿大学）
研究气相碘分子的电子强耦合，通过精细控制分子数密度和腔长稳定，实现特定振转跃迁的电子强耦合，获得多种耦合强度和失谐条件，首次证明分子气体中的电子极化激元，为相关光化学和光物理研究开辟新平台。
2026-07-10 physics.chem-ph
Non-adiabatic molecular Hamiltonian: Canonical transformation coupling electronic and vibrational motions
通过对分子哈密顿量的简正坐标变换和动量变换，研究了电子运动与振动运动的耦合。结果表明，通过这些变换，我们可以从粗糙近似到绝热近似，然后到非绝热（非绝热）哈密顿量。这导致重整化费米子和重整化非绝热声子。对$H_{2}$、$HD$和$D_{2}$系统进行了简单的计算，并与以前的方法进行了比较。讨论了电子准简并问题。
1998-06-17 physics.atm-clus physics.chem-ph
Vibrational vs. electronic coherences in 2D spectrum of molecular systems
二维光谱学最近揭示了分子系统激发动力学的振荡行为。然而，在大多数情况下，是否观察到激子或振动波包，或量子输运的证据，这是有争议的。本文根据两个典型体系的二维谱的基本分析所揭示的不同峰的振荡的相位和振幅关系，提出了区分振动波包运动和激子波包运动的方法。
2012-07-03 physics.chem-ph
Auxiliary many-body wavefunctions for TDDFRT electronic excited states: Consequences for the representation of molecular electronic transitions
本文研究了辅助多体波函数对电子跃迁自然轨道特征的影响，并探讨了其在时间依赖密度泛函响应理论中的应用与比较。
2025-11-21 physics.chem-ph
Non-Adiabatic Vibrational Damping of Molecular Adsorbates: Insights into Electronic Friction and the Role of Electronic Coherence
基于含时密度泛函理论，我们提出了一种微扰方法来计算金属表面吸附物非绝热振动阻尼过程中的电子空穴对激发谱。我们对基准系统CO在Cu（100）和Pt（111）上的分析阐明了相当短的电子相干时间的惊人的强烈影响。我们演示了如何在短的电子相干时间的限制，隐含地假设在流行的量子核理论的振动寿命以及电子摩擦，能带结构的影响被洗出来。我们的研究结果表明，更准确的寿命或化学电流的实验测量可以表征电子相干性。
2017-09-20 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Electronic stress tensor of the hydrogen molecular ion: Comparison between the exact wave function and approximate wave functions using Gaussian basis sets
利用精确波函数和高斯函数基组展开近似的波函数，研究了氢分子离子基态的电子应力张量。比较了最大特征值、对应特征向量、张力和能量密度的空间分布。我们发现，cc-pV 6 Z基组给出的纺锤体结构非常接近从精确的波函数计算的。类似地，拉格朗日点处的能量密度通过cc-pV 5 Z或cc-pV 6 Z基组非常好地近似。
2010-06-07 physics.chem-ph
A semiclassical non-adiabatic phase-space approach to molecular translations and rotations: A new picture of surface hopping and electronic inertial effects
本文提出超越玻恩-奥本海默近似的半经典相空间表面跳跃方法，通过正确相空间电子哈密顿量捕捉电子惯性效应并消除非绝热跃迁，为手性声子-电子角动量转移和手性诱导自旋选择性研究开辟新途径。
2024-10-02 physics.chem-ph
Leading-order QED effects in the ground electronic state of molecular hydrogen
我们对氢分子基态的首阶QED修正进行了高精度的计算。数值结果得到的网格的核间距$R=0-10$ au的相对精度约为$10^{-8}$。以往QED结果的主要数值不确定性[K. Piszczatowski等人，JCTC $\textbf{5}$，3039（2009）]已被删除。然而，在1.9 $σ$水平下与HD测量值的差异仍然存在。
2023-01-18 physics.atom-ph physics.chem-ph
Topological Quantum Molecular Dynamics
本文提出统一量子几何框架与无散度的拓扑量子分子动力学方法，通过全局电子重叠矩阵编码奇异量子几何张量，证明绝热和非绝热原子运动同时受势能面与电子态几何变化支配。
2025-05-16 physics.chem-ph
PubChemQC PM6: A dataset of 221 million molecules with optimized molecular geometries and electronic properties
我们报告了2016年8月29日检索的PubChem Compounds中9120万个分子中92.9%的PM6方法计算的优化分子几何形状和电子性质的最大数据集。除了中性状态，我们还计算了阳离子，阴离子和自旋翻转的电子状态的56.2%，49.7%和41.3%的分子，分别。因此，总计算是2.21亿个分子。该数据集可在http://pubchemqc.riken.jp/pm6_dataset.html上以Creative Commons Attribution 4.0 International许可证获得。
2019-04-15 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Optical and Electronic Properties of Molecular Systems Derived from Rhodanine
推拉功能化合物组成的二氰基若丹宁衍生物已经吸引了很多的兴趣，因为它们的光学，电子和电荷传输特性，使它们有用的有机光伏实现的积木。前线分子轨道的分析表明，电子吸收的垂直跃迁的特征在于分子内的电荷转移，此外，我们表明，分析的化合物表现出红移位移时，比较存在（或不存在）的溶剂作为相互作用的介质。与通过电子（空穴）重组能量定义为电子（空穴）传输体的材料相比，我们发现了一种传输分级结构，由此分子（Z）-2-（（1，1-Dicyanomethylene）-5-（4-dimethylamino）benzylidene）-1，3-thiazol-4比分子（Z）-2-（（1，1-Dicyanomethylene）-5-（tetrathiafulvalene-2-ylidene）-1，3-thiazol-4更好地传输空穴。
2019-02-20 physics.chem-ph
Electronic Structure of the Solvated Benzene Radical Anion
苯自由基阴离子是与几种有机反应有关的分子离子，包括苯在液氨中的Birch还原。该物种表现出动态的Jahn-Teller效应，由于其开壳层的性质，并经历其几何的伪旋转。在这里，我们的特点是复杂的电子结构的基础上，这种凝聚相系统的从头计算分子动力学模拟和GW计算的苯自由基阴离子溶剂化在液氨。通过对分子和电子结构的详细分析，我们发现溶剂化自由基阴离子的过量电子的空间特征遵循分子几何的基本Jahn-Teller扭曲。我们分解的电子态密度隔离的溶质的贡献，并检查其存在的溶剂的响应。我们的研究结果显示了瞬时分子结构和自旋密度之间的对应关系，提供了重要的见解的电子稳定性的物种，揭示它确实是一个束缚态的凝聚相，并提供电子密度的状态，有助于解释实验光电子能谱。
2021-12-15 physics.chem-ph
Efficient electronic structure calculation for molecular ionization dynamics at high x-ray intensity
我们提出了一种电子结构方法的实现，该方法致力于研究与X射线自由电子激光（XFEL）脉冲相互作用的分子的电离动力学。在我们的方案中，分子轨道的分子芯-空穴状态表示的数值原子轨道的线性组合，是相应的原子芯-空穴状态的解决方案。我们证明，我们的计划有效地计算所有可能的多孔配置的分子在XFEL脉冲。本方法适用于研究X射线多光子多重电离动力学和伴随的核动力学，提供了高强度X射线成像相关的化学动力学的基本信息。
2015-05-15 physics.chem-ph physics.comp-ph
Ab initio electronic structure of the Sr$_2^+$ molecular ion
在冷混合离子-原子实验中形成的分子离子可能会发现从精确测量到受控化学反应的有趣应用。在这里，我们调查的Sr $_2^+$分子离子的电子结构，这可能是由激光冷却的Sr $^+$离子浸入超冷气体的Sr原子或超冷Sr $_2$分子的电离的光缔合产生的。采用\textit{ab initio}电子结构方法，包括耦合团簇方法和组态相互作用方法，采用小核相对论能量自洽赝势和大高斯基组，计算了基态和41个激发态的势能曲线，以及它们之间的电偶极跃迁矩.我们发现，碱土金属分子离子，尽管他们显然是简单的结构，只有三个价电子是具有挑战性的国家的最先进的量子化学方法，由于其多参考性质和高密度的状态。最后，计算并分析了基态Sr $_2$分子光电离成Sr $_2^+$分子离子的$^2Σ^+_u$和$^2Σ^+_g$态的Franck-Condon因子.这些结果对研究和指导Sr $_2^+$分子冷离子的形成和光谱学具有重要意义。
2019-11-14 physics.atom-ph physics.chem-ph
Electronic Friction Near Metal Surface: Incorporating Nuclear Quantum Effect with Ring Polymer Molecular Dynamics
本文提出EF-RPMD方法，将平均电子摩擦施加于环聚合物质心模式，以弥补MDEF缺失核量子效应的不足，并验证其可准确描述零点能、跃迁及电子转移。
2023-11-15 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Enhancement of the molecular electron chirality by electronic excitation
本研究验证了电子激发可增强H₂Te₂和H₂Se₂的分子电子手性（MEC），检验了最高占据分子轨道贡献主导的解释对MEC的适用性，指出MEC源于不同原子轨道的叠加混合而非原子贡献的简单加和。
2024-10-29 physics.atm-clus physics.chem-ph
State Orthogonalization by Building a Hilbert Space: A New Approach to Electronic Quantum Transport in Molecular Wires
许多复杂系统的量子描述，最自然地是以不相互正交的状态为基础来表述的。我们介绍了一个通用的和强大的，但简单的方法，便于解决这些模型，正是通过嵌入在一个新的希尔伯特空间中，他们的定义是相互正交的非正交状态。这种新的方法被应用到分子量子线中的电子输运，并被用来预测电导反共振的一种新的类型，所产生的唯一的非正交性的本地轨道上的不同网站的线。
1998-11-02 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Molecular and Ionic Dipole Effects on the Electronic Properties of Si/SiO2 Grafted Alkylamine Monolayers
在这项工作中，我们证明了Si/SiO2衬底的电子性质的可调谐性的分子和离子的表面改性。通过接触电势差（CPD）技术实验测量了电子性质的变化，并通过DFT计算得到了理论支持。我们把这些分子电子效应主要归因于离子和中性物质的分子和表面偶极子的变化。我们以前已经表明，对于烷基卤化物单层，改变尾部基团从Cl到I降低了基板的功函数。在这里，我们报告相反的趋势WF的变化，即增加的WF，通过使用这些卤化物的阴离子从Cl $^{-}$到I $^{-}$。在自组装烷基卤化铵（-NH3 $^{+}$ X $^{-}$，其中X $^{-}$ =Cl $^{-}$，Br $^{-}$，I $^{-}$）单层改性的基底上观察到这种趋势。单分子膜的形成得到了椭圆偏振测量、X射线光电子能谱学和原子力显微镜的支持。理论和实验数据的比较表明，离子表面偶极子主要取决于极化率和抗衡卤素阴离子的位置以及层的组织和包装。所描述的离子改性可以很容易地用于各种器件应用的电子性质Si/SiO2衬底的简易定制和设计。
2018-10-01 physics.chem-ph
Unexpectedly high pressure for molecular dissociation in liquid hydrogen by a reliable electronic simulation
氢的高压相图的研究已经持续了大约一个世纪，因为它仍然是实验和理论技术的基本挑战。本文采用了一种基于量子Monte Carlo方法的有效的分子动力学，它能精确地描述电子关联，并能处理大量的氢原子，从而能真实可靠地预测热力学性质。我们发现，分子液相是出乎意料的稳定和过渡到一个完整的原子液相发生在更高的压力比以前认为的。因此，低温雾化的老问题离实验还很远。
2014-04-22 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Diagnosis of two evaluation paths to density-based descriptors of molecular electronic transitions
在本文中，我们讨论了两种计算方法的可靠性（数值积分笛卡尔网格，和人口分析）用于评估与电子跃迁的性质有关的标量。这些描述符是电荷密度函数的积分，该电荷密度函数是使用轨道的有限基从在欧几里得空间中投影的脱离和附着密度矩阵构建的。虽然笛卡尔网格上的数值积分很容易被认为是收敛的中等大小的密度网格，人口分析近似的数值积分值诊断使用8个诊断测试59个分子与15个高斯基组和6个交换相关泛函的组合。
2021-04-14 physics.chem-ph
Optical Absorption and Photocurrent Spectroscopy for Investigating Important Length Scales in Molecular Electronics
本文报道了不同分子结构和厚度的大面积分子结的光吸收特性和光电流谱。通过实验评估的光学吸收的分子在溶液中和化学吸附到透明的，导电的碳膜，作为厚度的函数的各种分子层的吸收的能量范围和强度被确定。我们的研究结果表明，光吸收是红移的化学吸附的分子层相对于在溶液中的分子，表明分子和表面之间的电子耦合。然而，我们也发现，从2-22 nm的厚度，吸收特性遵循比尔定律，没有进一步的移动，在最大吸收或低能量吸收开始的波长。对于没有发生吸收的能量，发生内部光电发射过程，导致可以在有限范围内维持的光电流。对于分子组分吸收光的能量，光电流可以在更长的距离上进行，并且光电流产率相对于厚度的趋势显示出有趣的趋势，其可能与载流子可以与导电触点通信的距离尺度有关。这种方法是特别相关的强耦合系统，依赖于分子特性介导的电荷传输，因为激发直接发生在分子层内，并提供了一个直接的探针的能量系统，显示批量有限的运输。
2021-04-08 physics.chem-ph
Computing solvated excited states using fragment-effective-field coupled-cluster perturbation theory with application to the electronic spectra of nucleobases in water
分子片段或嵌入方法是通过将大分子系统分成小到足以使用标准技术处理的单个单元来克服电子结构理论中的可扩展性限制的强大技术。我们的小组已经开发了一个线性标度耦合团簇的碎片有效场方法，分子团簇微扰理论（MCPT），提供了一个系统的改进描述的电子波函数，并可扩展到数千个原子使用Aces 4大规模并行软件包。我们将提出一个系统的计算基准研究的小有机分子溶剂化自由能从MCPT使用各种微扰校正使用实验和大规模从头算参考值。我们也将介绍最近的工作，对几种分子晶体的相对晶格多晶型能量的多体色散和分子间电子交换的作用将进行研究。这里提出的分子溶剂和晶体系统是精心选择的，以便为碎片电子结构社区提供一个强大的测试集。
2017-08-10 physics.chem-ph
CP2K: An Electronic Structure and Molecular Dynamics Software Package -- Quickstep: Efficient and Accurate Electronic Structure Calculations
Paderborn University（帕德博恩大学）；University of Zurich（苏黎世大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
本综述介绍开源电子结构与分子动力学软件包CP2K的核心能力，重点阐述其基于高斯与平面波方法的密度泛函理论及后Hartree-Fock方法，依托新型算法实现高性能电子结构计算。
2020-03-11 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Isotope effects on molecular structures and electronic properties of liquid water via deep potential molecular dynamics based on SCAN functional
采用Feynman路径积分深势分子动力学（PI-DPMD）方法研究了等温等压系综中的轻水（H $_2$ O）和重水（D $_2$ O）.特别地，深度神经网络是基于从强约束和适当赋范（SCAN）交换相关泛函获得的从头算数据来训练的。由于氢的质量比氘轻，轻水的性质比重水更容易受到核量子效应的影响。明确的同位素效应的观察和分析的氢键结构和电子性质的水是密切相关的实验观测。液体H $_2$ O和D $_2$ O的分子结构与散射实验数据吻合得很好。精细的同位素效应对径向分布函数和角分布函数的再现以及。我们的方法表明，深度神经网络与基于SCAN泛函的从头算分子动力学相结合，为模拟水及其同位素效应提供了准确的理论工具。
2020-12-09 physics.chem-ph physics.comp-ph
Rotational cooling of heteronuclear molecular ions with ^1-Sigma, ^2-Sigma, ^3-Sigma and ^2-Pi electronic ground states
在离子阱中，分子离子的平移运动可以通过与激光冷却的原子离子的库仑相互作用而被有效地同情地冷却到低于100 mK的平移温度。然而，预计转振自由度在平移冷却期间基本上不受影响。我们以前曾提出过一种方案，用于冷却这种在最简单的^1-σ电子基态分子情况下，内部冷而内部热的异质双原子离子的内部自由度。在这里，我们提出了一个显着的简化这些方案，并作出推广到最常见的电子基态的异质分子离子：^1-Sigma，^2-Sigma，^3-Sigma和^2-Pi。该方案依赖于一个或两个激光驱动的转变，可能包括一个定制的非相干远红外辐射场。
2004-06-23 physics.atom-ph physics.chem-ph
Relativistic corrections for the ground electronic state of molecular hydrogen
我们用变分法和满足电子间尖点条件的显关联函数重新计算了氢分子基态的主导相对论修正。新的计算方法允许控制的数值精度，达到约8位有效数字。更重要的是，更新的理论能量变得与已知的实验值不一致，我们得出结论，尚未未知的相对论反冲修正可能比以前预期的更大。
2017-04-24 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
Strong Electronic Polarization of the C60 Fullerene by the Imidazolium-Based Ionic Liquids: Accurate Insights from Born-Oppenheimer Molecular Dynamics Simulations
已知富勒烯由于碳-碳键的应变和高表面曲率是可极化的。富勒烯的电子极化具有稳定的实际重要性，因为它导致非加性相互作用，因此，意想不到的现象。首次采用混合密度泛函理论（HDFT）和Born-Oppenheimer分子动力学（BOMD）方法模拟了有限温度（350 K）下C60富勒烯的电子极化和电荷转移现象.三种咪唑类室温离子液体（RTIL）促进了非加性现象。我们的结论是，虽然在这些系统中的电荷转移似乎几乎可以忽略不计，电子极化确实是显着的，导致系统的正有效的静电电荷的C60富勒烯：+0.14 e在[EMIM][Cl]，+0.21 e在[EMIM][NO3]，+0.17 e在[EMIM][PF 6]。这些结果在一定程度上是出乎意料的，为考虑新型C60/RTIL系统提供了灵感。HDFT BOMD为研究RTIL和富勒烯核电子系统中的电子效应提供了一个强有力的工具。
2015-01-20 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Pre-Born-Oppenheimer energies, leading-order relativistic and QED corrections for electronically excited states of molecular hydrogen
对于氢分子的$B$和$B'\ ^1Σ_\text{u}^+$电子态所对应的旋振电子态，预Born-Oppenheimer（四粒子）非相对论能量收敛到十亿分之1-3的相对精度。四粒子非相对论能量附加了领先阶相对论、领先阶和估计的高阶量子电动力学修正。所得到的旋转振动基态的项值与实验结果非常吻合。进一步的结果进行了报告和讨论的其他rovibronic国家分配的$C\ ^1Π_\text{u}$和$EF,GK,$和$HH\ ^1Σ_\text{g}^+$电子状态。
2023-01-08 physics.chem-ph quant-ph
QForte: an efficient state simulator and quantum algorithms library for molecular electronic structure
我们介绍了一种新的开源软件包QForte，新的量子模拟算法的综合开发工具。QForte集成了处理分子哈密顿量，费米子编码，时间演化和状态矢量模拟的功能，只需要一个经典的电子结构包作为依赖。QForte还包含各种量子算法的黑盒实现，包括（但不限于）：变分和投影量子本征解算器，自适应本征解算器，量子虚时间演化，量子Krylov方法和量子相位估计。我们强调了QForte的两个特性：i）QForte的Python类结构如何使新算法的实现变得容易，ii）如何在几行代码中执行现有算法。
2021-08-10 physics.chem-ph quant-ph
Photo-induced reactions from efficient molecular dynamics with electronic transitions using the FIREBALL local-orbital density functional theory formalism
大分子体系中光诱导过程的计算机模拟是一个非常具有挑战性的问题。在这里，我们提出了一个详细的描述，我们实施的分子动力学与电子跃迁算法内的本地轨道密度泛函理论代码火球，适合于这些问题的计算研究。我们的方法能够模拟数百个轨迹的光诱导反应机制;因此，可以计算出大量统计上显著的集合，以准确地表示反应曲线。作为这种方法的应用的一个例子，我们报告的[2+2]环加成的乙烯与马来酸酐和[2+2]光诱导聚合反应的两个C60分子的结果。我们确定了不同的失活通道的初始电子激发，取决于从LUMO到HOMO的电子跃迁的时间，和过渡后的HOMO的字符。
2014-08-26 physics.chem-ph physics.comp-ph
Ultrafast Molecular Frame Quantum Tomography
本研究开发并实验验证了超快分子框架量子层析成像（MFQT）方法，利用能谱与时域数据得到实验室框架密度矩阵，以NH₃为例证实核转动的非绝热科里奥利耦合可诱导长时电子相干，为多原子体系动力学等研究提供新工具。
2023-10-09 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Ab Initio Molecular Dynamics on the Electronic Boltzmann Equilibrium Distribution
我们证明，对于经典粒子和量子粒子的组合系统，有可能编写一个经典粒子的动力学，以自然的方式结合量子子系统的玻尔兹曼平衡人口。此外，这些分子动力学不需要假设电子立即跟随核运动（与任何绝热方法相反），并且在不同势能面之间存在交叉点（圆锥交叉或自旋交叉）时不会出现问题。这种分子动力学的实际应用，以研究温度的影响，在分子系统呈现（近）简并状态-如避免交叉环闭合过程中的臭氧-提出。
2010-08-31 cond-mat.other physics.chem-ph
Effect of molecular and electronic geometries on the electronic density in FLO-SIC
本文研究非环状分子中分子与电子几何构型对FLO-SIC偶极矩和极化率的影响，以水、甲醛和硝基甲烷为例，确认系统数值参数研究对DFT和SIC结果一致性的必要性，并发现硝基甲烷倾向Linnett双四重态电子构型。
2022-02-23 physics.chem-ph physics.comp-ph
Ab initio electronic structure and prospects for the formation of ultracold calcium--alkali-metal-atom molecular ions
冷离子-原子混合物的实验最近为超冷分子离子的产生和应用开辟了道路。在这里，在一个比较研究中，我们从理论上研究地面和几个激发电子状态和前景的形成分子离子组成的钙离子和碱金属原子：CaAlk $^{+}$（Alk=Li，Na，K，Rb，Cs）。我们使用量子化学方法的基础上的非经验赝势，操作的核心价相关，大高斯基组，和全组态相互作用方法的价电子。绝热势能曲线，光谱常数，过渡和永久电偶极矩的地面和激发电子状态的确定和分析。我们研究了离子中性反应过程的前景，并通过自发辐射缔合和激光诱导光缔合产生分子离子。在此之后，自发和受激黑体辐射跃迁率的计算，并用于获得辐射的基态和第一激发电子态的振动态的寿命。目前的结果铺平了道路的形成和光谱的钙碱金属原子分子离子在现代实验中冷离子原子混合物。
2020-03-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Quantum information analysis of electronic states at different molecular structures
本文利用密度矩阵重整化群（DMRG）方法从量子信息理论的角度研究了过渡金属团簇。我们证明了纠缠和相互作用局域化之间的竞争。我们还讨论了基于组态相互作用的动态扩展活性空间方法的应用，该方法在很大程度上减小了有效体系的尺寸，加快了复杂分子电子结构的收敛速度。我们的研究结果表明，考虑分子轨道之间的纠缠，以设计一个最佳的轨道排序和过渡金属簇进行有效的计算的重要性。我们提出了一种以黑盒方式执行DMRG计算的方法，并指出了我们的工作与其他张量网络状态方法的联系。
2010-08-26 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Ab initio potential energy curves, scattering lengths, and rovibrational levels of the He$_2^+$ molecular ion in excited electronic states
本文利用全组态相互作用方法结合完备基组外推和微扰修正，计算了激发电子态下He$_2^+$分子离子的精确势能曲线、振转能级、光谱常数及超冷碰撞散射长度，为相关光谱学和碰撞研究提供了高精度理论数据。
2023-01-26 physics.atom-ph physics.chem-ph
Vibrational Instabilities in Charge Transport through Molecular Nanojunctions: The Role of Nonconservative Current-Induced Electronic Forces
本文采用基于电子摩擦和朗之万动力学的混合量子-经典方法，结合非平衡格林函数精确计算电子力，研究分子纳米结中电流诱导的振动不稳定性，并通过朗之万模拟与本征模式分析识别失控模式出现的参数区间。
2025-03-25 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Bonding in Molecular Crystals from the Local Electronic Pressure Viewpoint
在分子或晶体形成时自发产生的电子流体的内部压力的空间分布与分子晶体中化学键的主要特征有关。局部压力近似表示的实验电子密度及其衍生物使用密度泛函形式主义，并应用于确定在苯，甲酰胺和铬六羰基的键合功能。我们建立了这些固体中电子流体的压缩和拉伸的空间区域如何反映不同类型化学键的典型特征。因此，内部电子压力可以作为键描述符，它具有明确的物理意义，并揭示了各种化学键的具体特征，用电子密度来表达它们。
2015-09-14 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Exploring the spatial features of electronic transitions in molecular and biomolecular systems by swift electrons
电子能量损失光谱学是一个强大的工具，探索电子（以及振动）激发的物质，包括分子。在扫描透射电子显微镜中进行，这种技术是基于薄样品中快电子的非弹性散射。最近，新的电子光学配置已被引入，开辟了分析出射电子的轨道角动量的单个分量的途径，其传达了关于所研究的激发的空间特征的额外信息：因此建议了用于金属纳米结构的创新的双分散光谱实验。我们建议在这里扩展这种技术来探测分子和超分子系统，设计新的实验：使用最先进的量子化学方法来描述的分子系统中存在的电子束的配置，避免分子损伤，我们表明，散射电子获得诱导分子跃迁势的不同方位角的组件。对尺寸不断增大的系统进行的数值模拟指出，设想的新技术可以开辟探测多极分量甚至分子跃迁手性的可能性，取代通常的光谱学，用于那些有问题的情况，如偶极禁戒跃迁，在非常高的空间分辨率。
2021-03-03 physics.chem-ph physics.comp-ph
A Relationship between the Molecular Parity-Violation Energy and the Electronic Chirality Measure
National Northeastern University of Argentina（阿根廷国立东北大学）
研究揭示了分子宇称破缺能量与电子手性度量之间的正相关关系，表明弱相互作用可能在生命手性形成中起作用。
2026-03-02 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
A Quinone Based Single-Molecule Switch as Building Block for Molecular Electronics
偶氮苯在Cu（110）表面上可以处于两个等价态，因此被认为是一种可控的分子开关。这两种状态中的每一种都可以通过扫描隧道显微镜（STM）进行设置和读取。我们提出了一个家庭的分子基于相同的醌核心，这表明类似的开关行为没有支持金属表面。这样的分子可以是分子电路或计算机中的元件。使用一个简单的假设分子的例子，我们表明，它是可能的，以创造分子，显示必要的属性：两个构象具有相似的能量，但不同的导电性，并有可能通过施加外部电场之间切换。
2018-01-03 physics.app-ph physics.atm-clus physics.chem-ph
A phenomenological electronic stopping power model for molecular dynamics and Monte Carlo simulation of ion implantation into silicon
建立一个良好的电子阻止本领唯象模型是模拟离子注入晶体硅物理过程的关键。在Brandt-Kitagawa有效电荷理论的精神，我们开发了一个模型的电子阻止本领的离子，它可以分解为（i）考虑到近距离和远距离碰撞的影响，由目标电子与离子的全局平均有效电荷，和（ii）一个本地的电荷密度依赖于质子的电子阻止本领。该唯象模型被应用到分子动力学和蒙特卡罗模拟中。模型中只有一个自由参数，即一个电子半径rs 0。通过微调这个参数，它表明，该模型可以成功地为硼和砷注入。我们报告说，这两个物种的掺杂剂分布模拟的结果是在很宽的范围内的能量和不同的入射方向与二次离子质谱（SIMS）测量的实验配置文件非常一致。我们指出，该模型具有广泛的适用性，因为它捕捉了离子注入中电子停止的正确物理。该模型还提供了一个很好的基于物理的阻尼机制，分子动力学模拟在电子阻止本领制度，证明了我们的分子动力学模拟与SIMS数据计算的掺杂剂配置文件的惊人协议。
1999-01-28 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
