Operators in Machine Learning: Response Properties in Chemical Space
响应算符的作用在量子力学中已经得到了很好的确立。我们研究了它们在分子响应特性的通用量子机器学习模型中的应用。在介绍了理论基础后，我们提出并讨论了基于测量势能对原子位移和电场的响应的数值证据。相应的属性，原子力和偶极矩的预测误差，提高了系统的方式与训练集的大小，并达到高精度的小训练集。一些小分子的简正模和红外光谱的预测表明这种方法在化学上的实用性。
2018-08-23 physics.chem-ph
Intercalation driven porosity effects in coupled continuum models for the electrical, chemical, thermal and mechanical response of battery electrode materials
我们提出了一个耦合的连续制定的静电，化学，热和机械过程中的电池材料。我们的处理适用于宏观尺度上，在该电极可以建模为多孔材料由活性颗粒通过粘合剂保持在一起，并由电解质灌注。从该领域的共同描述开始，在离子的反应-传输偏微分方程，静电学的经典泊松方程的变体和热方程方面，我们将力学添加到问题中。我们的主要贡献是模拟孔隙率的演变作为一个结果的应变引起的插入，热膨胀和机械应力。认识到大的局部变形的潜力，我们已经解决了有限应变框架。我们提出了一个详细的计算研究的动态演变的孔隙率的影响，离子分布，静电势场，充电-放电周期和机械力产生的细胞。
2017-07-21 physics.chem-ph
Trade-offs between number fluctuations and response in nonequilibrium chemical reaction networks
该研究探究非平衡化学反应网络对速率对数微扰的响应，证明线性及单物种非线性网络中响应受数涨落与热力学驱动力限制，数值结果表明广泛网络中存在该权衡且形式依赖网络亏缺量。
2023-04-11 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Stochastic Simulation of Chemical Exchange in Two Dimensional Infrared Spectroscopy
采用随机Liouville方程研究了非谐振动对三个飞秒红外脉冲的相干响应中化学交换（两态跳跃）和光谱扩散（耦合到过阻尼布朗振子）的组合特征.模拟再现最近观察到的苯中苯酚的OD拉伸的主要功能。
2006-03-24 physics.chem-ph
Discrete Thermodynamics And Emergence Of Bifurcations In The Chemical Systems
本文研究了化学系统中干草叉分岔的出现。系统可以有条件地分为两组，强和弱，这取决于系统的复杂性及其对外部冲击的潜在反应。本文研究了这两类系统中分岔的产生和发展。研究了二能级激光器离散热力学模型中分岔现象的出现，分岔现象是高平衡态转变程度弱系统的一种特殊情况。
2006-09-22 physics.chem-ph
Collective dynamics and elasto-chemical cluster waves in communicating colloids with explicit size response
本文通过布朗粒子模拟研究通信如何调控活性水凝胶胶体液体的时空结构与相行为，发现信号强度可广泛调节非平衡活性相，并揭示了弹性化学簇波等普适性规律。
2024-08-21 cond-mat.soft physics.chem-ph
Antisymmetry rules of response properties in certain chemical spaces
本研究基于第一性原理提出化学化合物空间中响应性质的反对称规则，通过微扰理论从对称参考材料预测成对化合物的相对电、磁响应性质，无需逐一计算，预测准确且实现了空间降维。
2025-07-11 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Improving the electronic and optical properties of Carbz-PAHTDDT-based dyes through chemical modifications
为了研究其几何结构和电子结构，对Carbz-PAHTDDT（S9）有机染料敏化剂进行了理论研究。据报道，当与基于二茂铁的电解质组合物结合时，该染料具有有希望的效率。研究表明，对含时密度泛函理论中的理论模型进行长程修正，对于获得准确的吸收波长是非常重要的。在本研究中，原Carbz-PAHTDDT染料的π-共轭桥上的化学结构也被合理地改变，以产生新的染料，旨在提高光谱响应作为一个理想的性能的有机染料在DSSC应用。对新染料的理论研究表明，它们的吸收光谱有明显的红移和展宽。
2013-07-18 physics.chem-ph
Asymmetric nonlinear optics of a polar chemical bond
介电材料对光的响应宏观上由极化和磁化率引起的电位移场描述，但原子起源是原子环境的回复力中的电子密度的光周期驱动运动。在这里，我们报告的宏观非线性光学响应的异质结晶体涉及到它的化学键的排列和取向。只有当光学单周期脉冲的电场从电负性较小的元素指向电负性较大的元素而不是相反时，才能观察到实质性的非线性发射。这种不对称性是价电荷沿键方向的不平衡实空间运动的结果。这些结果将材料的化学结构与光学响应联系起来，并可能有助于理解和设计基于原子及其连接方式的光学和激光应用的新材料。
2019-10-25 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Accurate dynamics from self-consistent memory in stochastic chemical reactions with small copy numbers
本研究针对小拷贝数随机化学反应的涨落问题，基于Doi-Peliti场论微扰处理提出带自洽记忆的近似方法，通过响应函数修正与图重求和实现稳定高精度的动力学模拟。
2023-05-01 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Controlled Chemical Signaling between Enzymatic Nanomotors
Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC), The Barcelona Institute for Science and Technology (BIST)（加泰罗尼亚生物工程学院，巴塞罗那科学与技术研究所）；Department of Physics, University of Barcelona（巴塞罗那大学物理系）；Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization (MPI-DS)（马克斯·普朗克动力学与自组织研究所）；Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics, University of Oxford（牛津大学鲁道夫·派尔斯理论物理中心）；Catalan Institute for Research and Advanced Studies (ICREA)（加泰罗尼亚研究与高级研究学院）
本研究通过葡萄糖响应纳米马达产生H2O2作为信号，驱动过氧化氢酶纳米马达响应，实现了两组纳米马达之间的化学通信，并揭示了不同趋化性和催化速率组合对集体行为的影响。
2026-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Different sensing mechanisms in single wire and mat carbon nanotubes chemical sensors
比较了由相同碳纳米管（CNT）材料制成的单线和垫形式传感器结构的化学传感特性。碳纳米管传感器的传感性能进行了评估后，在五个蒸汽作为丙酮，乙酸，乙醇，甲苯和水的存在下的电响应。发现单线CNT传感器的不同行为，而垫结构对所有施加的蒸气显示出类似的响应。这表明，随机CNT网络的传感机制不能被解释为构成单个CNT效应的简单求和，而是与另一个鲁棒的现象相关联，必须假设该现象可能位于CNT-CNT结处。
2014-07-24 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.ins-det
Coupling chemical networks to hydrogels controls oscillatory behavior
在这封信中，我们证明，振荡和可激发的行为可以赋予一个化学网络耦合网络的活性水凝胶。我们讨论了两种机制，其中嵌入的化学反应物的凝胶的机械响应提供反馈到化学。这些反馈机制可用于控制现有的化学振荡，以及在某些条件下产生新的振荡。我们分析了两个模型系统，以证明这两种效果，分别是：一个理论系统，表现出没有兴奋性，在没有凝胶，和Oregonator模型的Belousov-Zhabotinsky反应，其中金属催化剂插入到聚合物网络。这项工作可以帮助设计新材料，利用这些反馈来创造，控制和稳定振荡和可激发的化学行为在振荡和非振荡化学网络。
2015-01-25 cond-mat.soft physics.chem-ph
Ionic gradients shape the spatial organization and dynamics of supramolecular polymers
Politecnico di Torino（都灵理工大学）；University of Applied Sciences and Arts of Southern Switzerland（瑞士南方应用科技大学）
该研究结合隐式溶剂粗粒化MD与CμMD技术，揭示离子梯度可调控超分子聚合物空间重组，为设计空间非均相条件下的材料提供通用策略。
2026-10-14 cond-mat.soft physics.chem-ph
ChemSafetyBench: Benchmarking LLM Safety on Chemistry Domain
Peking University（北京大学）；Yale University（耶鲁大学）；Sichuan University（四川大学）；China Agricultural University（中国农业大学）；Zhejiang University（浙江大学）；Meta GenAI（元宇宙生成式人工智能部门）
针对化学领域大语言模型（LLMs）易生成错误或不安全响应的问题，本文提出ChemSafetyBench基准，含3个化学任务、超30K样本及自动化评估框架，实验揭示LLM的优劣势，为开发更安全的化学AI技术提供工具。
2024-11-23 cs.AI cs.CL physics.chem-ph
Graph-based Quantum Response Theory and Shadow Born-Oppenheimer Molecular Dynamics
基于图的线性标度电子结构理论的量子力学分子动力学模拟是适应最新的阴影电位制剂的扩展拉格朗日玻恩-奥本海默分子动力学，包括分数分子轨道占据数，这使得稳定的模拟敏感的复杂化学系统与不稳定的电荷解决方案。建议的配方包括一个预处理Krylov子空间近似的扩展电子自由度的整合，这需要量子响应计算的电子状态与分数占用数。对于响应计算，我们引入了一个基于图形的正则量子微扰理论，可以进行相同的自然并行性和线性标度的复杂性，作为基于图形的电子结构计算的未扰动的基态。所提出的技术是特别适合于半经验的电子结构理论和方法证明使用自洽的电荷密度泛函紧束缚（SCC-DFTB）理论，无论是加速自洽场计算和量子分子动力学模拟。基于图的技术与半经验理论相结合，可以稳定地模拟大型复杂的化学系统，包括数万个原子。
2022-12-15 math-ph math.MP physics.chem-ph
Molecular polaritonics: Chemical Dynamics under strong Light-Matter Coupling
强光-物质耦合的化学表现是近年来实验和理论研究的热点。在这里，我们回顾了这一领域的现状。第1节是介绍分子极化激元和集体响应方面的光物质相互作用。第2节概述了这些效应的关键实验观察，而第3节描述了我们目前对强光-物质耦合对化学动力学影响的理论理解。第4节简要介绍了能量转换过程的应用。第5节简要介绍了理论方法构建中悬而未决的技术问题。第6节的总结也概述了这一令人兴奋的努力的前进道路。
2021-12-14 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.optics
Interactive Chemical Reactivity Exploration
尽管量子化学取得了显著的进展，但在数百个原子的复杂分子组装中阐明化学反应性仍然是一个重大挑战。由于势能面的高维性，寻找中间体和过渡态结构的黑盒搜索方法在这种情况下可能会失败。在这里，我们提出了交互式化学反应性探索的概念，以有效地引入化学家的直觉到搜索过程中。我们采用了触觉指针设备与力反馈，使操作员的直接操纵的结构在三个维度上，同时感知的量子力学响应结构修改后的力。我们详细阐述了如何进行这种互动式探索以及需要克服哪些技术困难。为此目的开发的所有反应性探索概念都已在Samson编程环境中实现。
2014-05-16 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
