Franck-Condon factors by counting perfect matchings of graphs with loops
我们表明，弗兰克-康登因子（FCF）与两个不同的势能面，分别具有$N$和$M$振动量子的初始和最终振动态之间的过渡，相当于计算一个加权图的完美匹配的数量与循环有$P = N+M$顶点。这最后一个量是图的（对称）邻接矩阵的循环厄尼数，其可以在$O(P^3 2^{P/2})$步骤中计算。在每个正常模式的振动量子数很少的限制下，我们的循环柯西公式显着提高了计算FCF的速度。我们的结果更普遍地适用于计算具有$N$和$M$光子的两个多模Fock态之间的玻色高斯幺正矩阵元，并提供了量子化学，量子光学和图论的某些计算之间的有用的联系。
2018-12-19 physics.chem-ph quant-ph
Precision Franck-Condon spectroscopy from highly-excited vibrational states
研究表明利用高激发振动初态可突破基态波函数宽度限制，将电子诱导的核几何变化放大 $2\langle n\rangle+1$ 倍，从而实现精密 Franck–Condon 光谱测量。
2024-01-22 physics.chem-ph quant-ph
Combining the Ensemble and Franck-Condon Approaches for Spectral Shapes of Molecules in Solution
正确处理电子振动效应对于溶剂化染料吸收光谱的建模至关重要，因为许多突出的光谱特征通常可以归因于电子振动跃迁。振动光谱可以计算内的Franck-Condon近似的小染料在溶液中使用隐式溶剂模型。然而，隐式溶剂模型忽略了特定的溶质-溶剂相互作用，仅提供了溶剂极化效应的近似处理。此外，依赖于温度的溶剂加宽效应往往只占使用加宽参数选择，以匹配实验光谱。另一方面，系综方法提供了一个简单的方式来计算从溶质-溶剂构象系综获得的垂直激发能的溶质-溶剂相互作用和温度依赖的增宽效应。然而，合奏的方法并没有明确占振动效应，往往产生的光谱形状与实验不一致。我们解决这些缺点相结合的振动精细结构的激发在弗兰克-康登图片在零温度下与垂直激发计算的溶质-溶剂配置的室温系综。在这种组合的方法中，所有的温度相关的加宽，因此，通过采样的配置，包括作为一个零温度校正的每个垂直过渡的振动的贡献经典治疗。我们测试了所提出的方法在极性和非极性溶剂中的尼罗红和绿色荧光蛋白发色团。对于具有强溶质-溶剂相互作用的系统，该方法产生了显着的改善合奏方法，而对于具有较弱的相互作用的系统，光谱的形状和宽度都与实验非常吻合。
2017-09-27 physics.chem-ph
Vibronic fine structure in the nitrogen 1s photoelectron spectra from Franck-Condon simulations. III. Rules for amine/imine N atoms in small N-heterocycles
本文通过Franck-Condon模拟研究12个五元N杂环并结合此前35个体系，总结出胺氮与亚胺氮在N1s振动分辨XPS光谱中振动耦合、几何变化及零点能变化的一般规则。
2023-11-11 physics.chem-ph physics.comp-ph
Cumulant expansion for fast estimate of non-Condon effects in vibronic transition profiles
当存在时，累积量可以提供关于给定分布的有价值的信息，并且原则上可以用于完全重建或近似父分布函数。先前报道的用于Franck-Condon轮廓的累积扩展方法[Faraday Discuss.，150，363（2011）]扩展到也描述在Franck-Condon近似中弱允许或禁止的振动跃迁的轮廓（非Condon轮廓）。在谐波近似的累积量的振动光谱轮廓可以评估解析和数值与相干状态为基础的生成函数，占杜辛斯基效应。作为例证，本文在电偶极子和（线性）Herzberg-Teller近似下，给出了零开尔文和有限温度下苯的单光子$1 ^{1}\mathrm{A_{g}}\rightarrow1 ^{1}\mathrm{B_{2u}}$紫外吸收谱。
2017-08-27 physics.chem-ph
Franck-Condon Simulation of Vibrationally-Resolved X-ray Spectra for Diatomic Systems: Validation of Harmonic Approximation and Density Functional Theory
本研究在弗兰克-康登近似下系统验证了DFT与谐振/非谐近似对双原子分子C/N/O K边振动分辨X射线光谱的模拟性能，发现BLYP、BP86和B3LYP泛函精度较高，并揭示了O1s空穴引起的几何变化与非谐效应的重要性。
2023-11-20 physics.atm-clus physics.chem-ph physics.comp-ph
Nonadiabatic derivative couplings through multiple Franck-Condon modes dictate the energy gap law for near and short-wave infrared dye molecules
Queens College, City University of New York (CUNY)（纽约市立大学皇后学院）；CUNY Graduate Center（纽约市立大学研究生院）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
非绝热导数耦合通过多个弗兰克-康登模式决定了近红外和短波红外染料分子的能量间隙定律
2025-12-30 physics.chem-ph quant-ph
Emulating optical cycling centers in polyatomic molecules
光学循环中心（OCC）是最近创造的术语，用于表示复杂量子物体内的两个电子态，这些量子物体可以重复经历光学激光激发和自发衰变，同时与其环境良好隔离。在这里，我们提出了一个定量的理解的多原子SrOH分子，它拥有一个本地化的OCC附近的Sr原子的电子，振动和旋转激发。特别是，我们描述了在光学跃迁耦合的分子电子态的弯曲和拉伸模式的弗兰克-康登因子的振动依赖的趋势。这些模拟需要我们进行电子结构计算的多维势能面的基态和激发态，振动和弯曲模式的确定，以及相应的弗兰克-康登因子。我们还讨论了在何种程度上的光循环中心的对角弗兰克-康登因子。
2019-12-02 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Application of time-dependent density functional theory to electron-vibration coupling in benzene
利用含时密度泛函理论（TDDFT），采用绝热LDA泛函，计算了苯分子π-π禁戒跃迁的光学性质.计算了振动促进跃迁的Franck-Condon因子和相关振子强度的包络。强度，其中跨越三个数量级，再现优于两个因素的理论。弗兰克-康登宽度的比较协议。我们的结论是，相当详细的信息可以得到与TDDFT，它可能是值得探索的其他密度泛函。
2000-11-01 physics.chem-ph
Vibrationally Resolved Coupled Cluster X-Ray Absorption Spectra from Vibrational Configuration Interaction Anharmonic Calculations
用非简谐振动组态相互作用的Franck-Condon因子计算了一些小分子在K边的振动分辨近边X射线吸收谱。在CC 2、CCSD、CCSDR（3）和CC 3理论水平上获得了基态和核激发态的势能面，采用自适应密度指导方法（ADGA）方案选择进行能量计算的单点。我们首次尝试引入对模耦合项来描述多原子分子的势
2020-09-20 physics.chem-ph
Simulating Vibrationally-Resolved X-ray Photoelectron Spectra of Flexible Molecules: Linear Alkanes C$_{n}$H$_{2n+2}$ ($n$=1-8)
本文结合全芯穴密度泛函理论与Franck-Condon计算，模拟了C1至C8直链烷烃的振动分辨C1s XPS谱，揭示了中心碳与远端碳对谱图特征的不同贡献及分子尺寸的影响，将理论XPS方法从刚性环状化合物拓展至柔性分子。
2024-08-01 physics.atm-clus physics.chem-ph physics.comp-ph
Photodissociation of carbon dioxide in singlet valence electronic states. I. Six multiply intersecting ab initio potential energy surfaces
用高水平从头算方法计算了CO分子$_2$、1-3 $^1/!A'$和1-3 $^1/!A"$的前6个单重电子态的整体势能面.在线性分子中，它们对应于$\tilde{X}^1Σ_g^+$、$1^1Δ_u$、$1^1Σ_u^-$和$1^1Π_g$。这些计算准确地再现了所有状态的已知基准，并为未来的计算建立了缺失的基准。计算出的状态强烈相互作用，避免交叉和真正的交叉点，圆锥形和掠射。近简并可以发现每对六个国家和许多交叉涉及两个以上的国家。特别是，一个五重交叉占主导地位的弗兰克-康登区的紫外线激发从基态电子状态。这个交叉点的接缝描绘出一个闭合的环。将所有的态非绝热化，构造了非绝热$5\times 5$势矩阵，可用于五个激发单重价态吸收光谱的量子力学计算。
2013-04-09 physics.chem-ph
Towards photoassociation processes of ultracold rubidium trimers
我们从理论上研究了Rb $_3$的光缔合（PA）的前景，特别是在近距离。我们提供了可访问状态和可能的转换的概述。重点放在平衡结构的计算，自旋轨道效应的调查和调查的过渡偶极矩。此外，我们还讨论了Franck-Condon重叠和三聚体的特殊方面，包括（伪）Jahn-Teller效应和绝热势能面的拓扑结构。有了这个，我们确定具体的和合适的PA过渡，有可能产生长寿命的三聚体结合态。使用多参考组态相互作用方法与一个大的核心有效的核心潜力和核心极化潜力与一个大的未收缩均匀回火基组一起进行计算。
2021-02-09 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.chem-ph
Freezing molecules with light: How long can one maintain a non-equilibrium molecular geometry by strong light-matter coupling?
在分子光化学中，Franck-Condon区域附近的光激发的非平衡特性和随后的超快弛豫动力学限制了其化学反应性的控制。我们解决了如何利用强大的光-物质耦合在光学微腔隔离和优先选择特定的反应途径的无数的可能性存在于大规模的复杂系统。使用费米的黄金法则和现实的分子参数，我们估计的程度，分子配置可以“锁定”到非平衡激发态配置的时间尺度远远超过其自然弛豫时间。对于上极化激元--主要是激子性质的，分子系统可以被锁定在它们的基态几何形状中数十到数千皮秒，并且随着激子/声子耦合的强度（黄-里斯参数）而变化。另一方面，松弛LP寿命几乎均匀分布在2.1- 2.4 μ s之间，并且几乎与Huang-Rhys参数无关。
2021-04-19 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
