Anharmonic Vibrational Dynamics of DNA Oligomers
结合双色红外泵浦-探测光谱和非谐力场计算,我们表征了腺嘌呤-胸腺嘧啶dA $_{20}$ -dT $_{20}$ DNA寡聚体中指纹模式与氢键对称NH-$_2$伸缩振动之间的非谐耦合模式.具体而言,它示出的NH $_2$弯曲和CO伸缩振动,都吸收约1665 cm-1之间的非谐耦合,可以用来分配NH $_2$基本跃迁在3215 cm-1,尽管水的广泛的背景吸收。
2008-12-17 physics.bio-ph physics.chem-ph
QCT study of the vibrational and translational role in the CN(v) + C2H6(ν1, ν2, ν5 and ν9) reactions
本研究通过 QCT 计算发现,乙烷振动模式激发无显著模式选择性,平动能的促进作用略低于振动能,且 CN 振动为旁观者模式,揭示了碰撞前能量再分布导致绝热性丧失的机制。
2023-12-27 physics.chem-ph
Fermi resonance-algebraic model for molecular vibrational spectra
提出了一个费米共振代数模型,其中每个键的振动用一个U(2)代数来描述,并考虑了伸缩模和弯曲模之间的费米共振.用弯曲分子XY_2和弯曲分子XY_3模型分别拟合了最近观测到的水分子和砷化氢(AsH_3)的振动光谱,并与其它模型的结果进行了比较。计算表明,代数方法可以作为一种有效的方法来描述分子振动的小标准偏差。
1999-04-12 physics.chem-ph
HF trimer: 12D fully coupled quantum calculations of HF-stretch excited intramolecular and intermolecular vibrational states using contracted bases of intramolecular and intermolecular eigenstates
本文提出12维全耦合量子计算方法,通过将哈密顿量划分为9D分子间和3D分子内部分并利用本征态收缩基组,首次对氢键HF三聚体的耦合振动态进行严格计算,揭示了显著的模间耦合和HF伸缩频率红移。
2023-05-31 physics.chem-ph
Vibrational Kinetics in Plasma as a Functional Problem: a Flux-Matching Approach
本文提出并论证了一种计算介质中分子振动分布函数的新方法。该方法是一种改进的解决方案的基础上的漂移扩散Fokker-Planck(FP)方程的一个双可微的功能代表的振动布居连续内能规模。自洽的数值解避免了以前的解析解中使用的近似。解离通量,FP方程中的一个关键参数,是固定的使用从近连续水平的分子解离动力学,使振动动力学成为一个功能性的问题。该方法被证明为CO2的不对称拉伸的动力学,表明它代表了一种替代方案,可能更有效的计算方面,目前通常的状态到状态的方法,这是基于个体水平的群体的动力学,并提供了互补的洞察力的解离过程。
2018-09-10 physics.chem-ph
Nucleophilic substitution at silicon under vibrational strong coupling: Refined insights from a high-level ab initio perspective
Institut für Chemie, Humboldt-Universität zu Berlin(柏林洪堡大学化学研究所)
该研究通过高精度从头算方法探讨了强振动耦合下硅基亲核取代反应的机理,揭示了偶极特性在振动极子形成中的关键作用。
2026-02-02 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
Vibrational mode analysis of void induced coronene as a possible carrier of the astronomical aromatic infrared bands
空穴诱导的二价阳离子晕苯C23 H12 ++是天文观测到的多环芳烃(PAH)的可能载体。基于密度泛函理论,对中性空穴型晕苯C23 H12进行了多自旋态分析。单重态自旋最稳定(总能量最低)。由于Jahn-Teller效应,分子发生了严重的形变。纯晕苯的点群D 6 h转变为具有碳二五边形的C2对称性。高级单重态稳定分子为二价阳离子C23 H 12 ++和二价阴离子C23 H 12- -。分子构型与中性C23 H12几乎相似。而这两种带电分子的电偶极矩方向相反,分别为1.19和2.63德贝。计算得到的C23 H12 ++的红外光谱与观测到的两个天体源HD 44179和NGC 7027中的一个非常相似。对C23 H12 ++进行了谐波振动模式分析。在3.2微米处,以五边形为特征的C-H伸缩。从6.4到8.7微米,观察到C-C拉伸模式。C-H的面内弯曲在7.6-9.2微米的范围内。在11.4 ~ 14.3 μ m范围内,C-H面外弯曲和C-C面外拉伸均存在。天文观测到的3.3、6.2、7.6、7.8、8.6、11.2、12.7、13.5和14.3微米的发射峰与计算出的3.2、6.5、7.6、7.8、8.6、11.4、12.9、13.5和14.4微米的发射峰进行了很好的比较。
2015-01-08 astro-ph.GA physics.chem-ph
Theoretical study of the excitation function in the CN + C2H6 hydrogen transfer reaction. Effect of vibrational excitation
本文通过准经典轨线计算研究了 CN + C2H6 氢转移反应的激发函数,发现其 V 形特征源于低能区碰撞参数增大,并揭示了伸缩与弯曲模式振动激发对反应动力学的影响。
2024-05-03 physics.chem-ph
System-Bath Modeling in Vibrational Spectroscopy via Molecular Dynamics: A Machine Learning Framework for Hierarchical Equations of Motion (HEOM)
Kyoto University(京都大学)
本文提出一种基于机器学习的框架,用于构建溶液中分子内振动的系统-环境模型,兼容量子模拟,通过分层运动方程(HEOM)实现非马克诺维安耗散和非谐振耦合的建模。
2025-10-20 physics.chem-ph
Vibrational infrared and Raman spectra of the methanol molecule with equivariant neural-network property surfaces
ELTE, Eötvös Loránd University, Institute of Chemistry(厄特沃什·罗兰大学化学研究所);Department of Physics, University of Warwick(华威大学物理系);Warwick Centre for Predictive Modelling, School of Engineering, University of Warwick(华威大学工程学院预测建模中心)
本文利用从头电子结构数据和等变神经网络计算了甲醇分子的电偶极矩和极化率表面,用于计算振动红外和拉曼强度,结果与实验数据高度一致,为甲醇分子的量子动力学模型和天体物理应用提供了重要基础。
2026-04-30 physics.chem-ph
Nonadiabatic couplings drive ultrafast, mode-selective intramolecular vibrational energy redistribution in flavins
Carl von Ossietzky Universität Oldenburg(奥尔登堡卡尔·冯·奥西茨基大学);Freie Universität Berlin(柏林自由大学);University of Potsdam(波茨坦大学)
本研究通过超快相干振动光谱揭示类胡黄素中非绝热耦合驱动的超快振动能量再分配机制,发现高频率模式快速衰减而低频率模式持续时间更长。
2026-01-15 physics.chem-ph
First-principles approach to rotational-vibrational frequencies and infrared intensity for H$_2$ adsorbed in nanoporous materials
利用van der Waals密度泛函理论计算了H $_2$在金属-有机骨架中的吸附位和低转动振动能级.由于键拉伸的诱导偶极子被发现准确地给出了第一性原理驱动的近似使用最大本地化的Wannier函数分析。RV跃迁的复杂光谱中的谱线的强度和位置与实验合理地一致,特别是解释了实验中神秘地丢失的仲氢的主要谱线。
2010-10-15 cond-mat.other physics.chem-ph
Full dimensional (15D) quantum-dynamical simulation of the protonated water-dimer II: infrared spectrum and vibrational dynamics
质子化水二聚体(H5 O2+)的红外吸收光谱在光谱范围0-4000 cm-1内以全维(15 D)模拟。使用多组态时间相关哈特里(MCTDH)方法进行波包的传播的计算。所有的基本面和几个泛音的振动运动计算。H5 O2+的光谱在很大程度上是由质子转移运动与水分子的大幅度流动运动、水弯曲和水-水拉伸运动的耦合而形成的。这些耦合被识别和讨论,并指定相应的谱线。然而,H5 O2+所具有的大耦合并不妨碍通过明确定义的简单振动类型(拉伸、弯曲等)来描述耦合振动运动。基于明确定义的振动模式,谱线是根据这些振动模式指定的。我们的结果比较最近的实验和计算系统上给出。报道的MCTDH IR光谱与Hammer等人最近测量的光谱非常一致[JCP,122,244301,(2005)]。
2007-07-06 physics.chem-ph
Symmetry-adapted algebraic description of stretching and bending vibrations of ozone
臭氧的振动激发,包括弯曲和拉伸振动,研究的框架内的一个灵活的适应代数方法。该方法基于U(2)代数与一维Morse振子的同构,并引入点群对称技巧。在谐波极限中具有明确物理解释的自适应相互作用的使用使得有可能系统地包括高阶项和非谐性。用最小二乘法拟合16O_3和18O_3的所有已发表的实验能级(最多10个量子),得到16O_3和18O_3的有效值。偏差分别为2.5和1.0 l/cm。
1997-04-14 chem-ph physics.chem-ph
The Structure of Liquid Water Emerging from the Vibrational Spectroscopy: Interpretation with QED Theory
本文对液态水的红外光谱实验中出现的伸缩峰进行了分析。在文献中,ATR-IR光谱测量在很宽的温度范围内反复进行,并引起了科学家之间的激烈争论。特别是一个两个组件模型相关的H-键复合物的不同强度已被提出,以证明存在两种类型的分子,因为它出现在从光谱数据。相反,分子动力学模拟支持具有不同强度的H键的多状态(连续)系统,从而产生液态水的(局部)四面体描述。我们将表明,液态水是一个量子二能级系统,根据量子电动力学(QED)的预测和几个功能(不对称的能带轮廓,存在的等色点和修改的振动伸缩带与温度)不能完全证明在一个经典的图片领域。特别地,从实验数据估计了两相的能量和熵的差异,并与QED的预测进行了比较,显示出显着的一致性。本文还讨论了亲水表面附近水的行为,并根据二能级系统模型评价了几位作者所观察到的所谓排斥区的几个特征。
2013-10-02 cond-mat.soft physics.chem-ph
Algebraic-matrix calculation of vibrational levels of triatomic molecules
我们介绍了一种准确和有效的代数技术的三原子分子的振动光谱的计算,线性和弯曲的平衡几何。的完整的三维势能面(PES),它可以完全基于{ \it从头计算}数据,被参数化为一个产品的莫尔斯余弦展开,表示在键角的内部坐标,并包括明确的本地模式之间的相互作用。我们描述的拉伸自由度的框架中的Morse型扩展在一个合适的代数基础上,它提供了一个稀疏的哈密顿矩阵的元素的精确的解析表达式。同样,我们使用一个余弦功率展开的球谐函数的弯曲自由度的基础上。所得矩阵表示的产品空间是非常稀疏的振动水平和本征函数可以通过有效的对角化技术。我们将此方法应用于羰基硫OCS、氰化氢HCN、水H $_2$ O和二氧化氮NO $_2$。当我们基于高质量的PES调谐到实验数据的计算,计算的光谱与观察到的带的起源非常好的协议。
2009-03-05 physics.chem-ph
Insight into CO2 dissociation in plasmas from numerical solution of a vibrational diffusion equation
二氧化碳分子在等离子体中的解离是一个非常重要的基础研究课题,最近的兴趣在碳捕获和碳中性燃料。CO2分子的振动激发在该过程中起着重要作用。现有的状态到状态(STS)模型的复杂性使得其关键参数难以确定。在本文中,我们提出了作为一种替代的数值方法的基础上,在过去的分析研究中开发的扩散形式主义。非线性Fokker-Planck方程采用含时扩散蒙特卡罗方法求解。运输量由STS速率系数计算。CO2的非对称拉伸模式被用作测试案例。我们表明,该方法再现STS的结果或Trevet分布取决于边界条件的选择。正漂移,其能量起始由振动与平移温度比决定,使分子从中等能量范围解离。即使忽略通常被认为是其原因的VT过程,也观察到分布的高能量下降。我们的研究解释了以前研究中几个令人困惑的特征,为解离速率的控制提供了新的见解,并为建模所需的数据提供了一个备受寻求的压缩。
2017-09-26 physics.chem-ph
Vibrational and coherence dynamics of molecules
我们{ \it解析}研究了分子中振动能量输运的布居和相干动力学以及弛豫。探索了相应的两个时间尺度$t_1$和$t_2$。相干布居纠缠被发现大大提高了时间尺度$t_2$的退相和幅度的相干。这是由于相干性抑制了环境诱导的漂移力。此外,布居不平衡(磁化)被显着放大的相干布居纠缠。与以前的研究相反,我们通过显示$t_1<t_2$精确地阐明了一个连贯的过程。我们预测的振动和取向动力学的OH-伸缩模式与最近的实验一致的松弛,当应用到溶解在D $_2$ O的水分子。最后我们在宏观层次上探讨了相干性对热流的影响。
2015-12-25 physics.chem-ph quant-ph
Vibrational spectrum of the H5+ molecule using quantum Monte Carlo
本文采用关联函数量子蒙特卡罗方法(CFQMC)对H ~(5+)分子的振动光谱进行了表征,并采用遗传算法对所用的势能面的拓扑结构进行了研究。与H_3 ~+ -H_2的扭转和伸缩有关的振动模具有非常平坦的极小值。因此,对应于这些模式的基频在谐波近似中描述得很差。在这项工作中获得的振动频率与现有的实验数据以及文献中发现的其他计算方法吻合得很好。在我们的遗传算法研究的势能面,使用carnival坐标,我们发现了一些意想不到的最小值。仔细的分析表明,这些最小值中的一些是由相同的curviliniar坐标,其中的潜力是描述。然而,它们代表不等价的分子几何形状。
2006-01-27 physics.atm-clus physics.chem-ph
Representing Molecular Ground and Excited Vibrational Eigenstates with Nuclear Densities obtained from Semiclassical Initial Value Representation Molecular Dynamics
本文详细介绍并验证了一种通过分子本征函数积分计算核振动密度的有效的Monte Carlo方法,并初步应用于计算质子化甘氨酸分子的基态和激发态OH伸缩振动态的密度[C.艾埃塔等等,Nat. Commun. 11,4348(2020)]。在这里,我们首先验证和详细讨论的基准水分子的方法的功能。然后,我们将其应用于计算上的飞行的从头算非谐核密度对应的基本跃迁的NH和CH拉伸质子化甘氨酸。我们展示了如何通过检查不同的单核密度来获得定性和定量的物理洞察力,并使用谐波基函数中振动态的扩展来分配光谱吸收峰的特征。在一个纯粹的量子图像中的核振动的可视化使我们能够观察和量化非谐性对分子结构的影响,并利用特定的键或官能团的IR激发的效果,超越谐波近似。我们还计算了分子的键长、键角和二面角的量子几率分布。值得注意的是,我们观察到如何在一种类型的基本NH拉伸的情况下,典型的谐波节图案是不存在的非谐波分布。
2020-12-07 physics.chem-ph
The Interplay of Pauli Repulsion, Electrostatics, and Field Inhomogeneity for Blueshifting and Redshifting Vibrational Probe Molecules
Kenneth S. Pitzer Theory Center and Department of Chemistry(肯尼斯·S·皮策理论中心及化学系);Chemical Sciences Division, Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室化学科学部);Departments of Bioengineering and Chemical and Biomolecular Engineering University of California, Berkeley, CA, 94720 USA(加州大学伯克利分校生物工程系及化学与分子生物工程系)
研究揭示了振动探针分子在不同分子间相互作用和场非均匀性影响下的红移与蓝移机制,通过计算分析发现静电作用需克服Pauli排斥主导的蓝移贡献才能产生红移,场非均匀性进一步影响探针频率变化。
2026-04-08 physics.chem-ph
The infrared bands of polycyclic aromatic hydrocarbons in the 1.6-1.7 μm wavelength region
上下文多环芳烃(PAH)分子的3.3 $μ$ m芳香族C-H伸缩带在许多天体物理区域都能看到,它通常伴随着一系列3.4-3.6 $μ$ m的弱伴带。其中一个来源,IRAS 21282+5050,一个行星状星云,也在~1.68 $μ$ m处显示出一个弱带。虽然~3.4-3.6 $μ$ m的卫星特征通常归因于多环芳烃的非谐性,但尚不清楚是泛音还是组合带主导了1.68 $μ$ m的特征。目的。本文研究了蒽、并四苯、并五苯、菲、芘、苯并[a]蒽、芘和二萘嵌苯等八种多环芳烃分子的非谐光谱,探讨了1.6-1.7 $μ$ m波段红外谱带的来源。方法.采用密度泛函理论(DFT)结合振动二阶微扰理论(VPT 2)计算了多环芳烃的非谐光谱。为了模拟多环芳烃的振动激发过程,采用了Wang-Landau随机游走技术。结果计算了1.6-1.7 $μ$ m波长范围和3.1-3.5 $μ$ m C-H伸缩区的所有主要谱带并制成表格。结果表明,在1.6-1.7 $μ$ m区域,组合带占主导地位,而泛音在该区域是罕见的和弱的。我们还计算了3.1-3.5 $μ$ m C-H伸缩特征与1.6-1.7 $μ$ m区域的带$I_{3.1-3.5}/I_{1.6-1.7}$的强度比,包括基态和振动激发态。平均而言,我们得到$\langle I_{3.1-3.5}/I_{1.6-1.7} \rangle$ $\approx$ …
2019-10-15 astro-ph.IM physics.chem-ph
Core-excited states of SF$_{6}$ probed with soft X-ray femtosecond transient absorption of vibrational wavepackets
本研究利用台式软X射线瞬态吸收光谱,将SF₆中由受激拉曼散射产生的振动波包映射到硫芯激发态,通过控制泵浦光强测定芯能级势能梯度,为表征芯激发势能面提供了新手段。
2022-06-30 physics.atom-ph physics.chem-ph
Empirical normal intensity distribution for overtone vibrational spectra of triatomic molecules
理论计算为当代光谱数据库提供了更高比例的数据,这些数据传统上依赖于实验观测和半经验模型。现在,一个常见的程序是扩展计算的线列表,以包括基态电子态的所有束缚态之间的振转跃迁,直到解离极限。利用先进的从头算方法计算势能面和偶极矩面,结合从头算和实验数据得到半经验势能面。目标是在光谱的所有部分的计算的跃迁强度中达到高精度,即增加模型的预测能力。我们表明,为了执行这一任务,需要,除了标准的改进的PES和DMS的光谱可访问的区域,扩展的从头计算的PES对联合原子限制沿拉伸坐标。这一论点是基于高泛音跃迁的强度和排斥势壁之间的相关性,该势壁先前已在理论上建立了双原子分子,并在这里经验性地扩展到线性和非线性三原子分子。我们生成的水和臭氧的部分线列表,并与一个已经可用的二氧化碳的线列表,我们得到的正常强度分布,这是一个直接的结果,这种相关性。正态分布不是计算高精度强度的工具,而是分析通过传统方法计算的强度的手段。
2020-05-14 physics.chem-ph
Exact quantum dynamics of methanol: full-dimensional ab initio potential energy surface of spectroscopic quality and variational vibrational states
本研究构建了甲醇的光谱级全维从头算势能面,通过精确量子动力学计算得到与实验偏差小于5 cm⁻¹的振动能级,为天体与精密科学中的甲醇光谱探测提供支撑。
2025-08-04 physics.chem-ph quant-ph
Vibrational Infrared Lifetime of the Anesthetic nitrous oxide gas in solution
本文报道了麻醉气体一氧化二氮(N $_2$ O)溶于辛醇和橄榄油中的不对称基频伸缩2218 cm $^{-1}$振动的寿命。这些溶剂是常用于评估麻醉剂效力的模型系统。皮秒时间尺度的分子动力学模拟表明,蛋白质动力学或膜动力学在麻醉作用的分子机制中起作用。具有100 fs时间分辨率的超快红外光谱是在这样的时间尺度上探测麻醉剂分子动力学的理想工具。在振动带的峰值处的泵浦-探测研究产生在橄榄油中的$55 \pm 1$ ps和在辛醇中的$52 \pm 1 ps$的寿命。寿命的相似性表明,麻醉剂的能量弛豫主要由环境的疏水性决定,与麻醉剂作用模型一致。结果表明,一氧化二氮是一个很好的模型系统探测麻醉剂-溶剂相互作用的非线性红外光谱。
2007-05-07 physics.bio-ph physics.chem-ph
Uncertainty Quantification in First-Principles Predictions of Harmonic Vibrational Frequencies of Molecules and Molecular Complexes
分子振动频率的准确预测对于识别光谱特征和反应热力学是重要的。在这项工作中,我们开发了一种方法来量化与密度泛函理论预测的谐波振动频率利用内置的误差估计能力的BEEF-vdW交换相关功能的不确定性。该方法是计算效率,通过估计在几乎相同的计算成本作为一个单一的振动频率计算的不确定性。我们证明了该方法的实用性和鲁棒性,通过显示不确定性估计限制了S22数据集的小分子,稀有气体二聚体和分子复合物的六个交换相关泛函的自洽计算。10个稀有气体二聚体和分子复合物的S22数据集提供了严格的测试,因为它们是具有复杂振动运动和非共价相互作用的系统。使用变异系数作为一个不确定性度量,我们发现,涉及弯曲或扭转运动的模式和那些占主导地位的非共价相互作用被发现有更高的不确定性,在其预测的频率比共价伸缩模式。鉴于该方法的简单性,我们相信该方法可以很容易地被采用,并应形成DFT预测谐波频率分析的常规部分。
2018-12-04 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Origin of vibrational wavepacket dynamics in Fe carbene photosensitizer determined with femtosecond X-ray emission and scattering
解开非绝热分子转变过程中电子和原子核的动力学仍然是一个相当大的实验挑战。本文利用飞秒分辨率的Fe Kα和K \b{eta} X射线发射光谱(XES)和广角X射线散射(WAXS)研究了[Fe(bmip)2]2+光敏剂在金属-配体电荷转移(MLCT)激发下的光诱导电子转移动力学。该测量清楚地示出了具有相同的278 fs周期振荡的XES和WAXS差信号中的时间振荡。振荡信号来源于三重金属中心(3 MC)激发态表面上的Fe-配体伸缩模式振动波包。振动波包是由40%的激发粒子数产生的,该粒子数经历了从非平衡MLCT激发态到3 MC激发态的电子转移,时间常数为110 fs,而另外60%的粒子数弛豫到3 MLCT激发态。Kα XES谱对分子结构的敏感性来自于芯能级的电子振动耦合,这是由于在1 s和2 p芯电离态的最低能量几何构型中平均0.7%的Fe-配体键长差。这些结果突出了电子振动效应在时间分辨XES实验中的重要性,并证明了金属为中心的激发态在Fe卡宾光敏剂的电子激发态弛豫动力学中的作用。
2019-10-29 physics.chem-ph
Measurement of Coherent Vibrational Dynamics with X-ray Transient Absorption Spectroscopy Simultaneously at the Carbon K- and Chlorine L$_{2,3}$- Edges
本研究利用X射线瞬态吸收光谱同时探测碳K边和氯L边,测量CCl₄全对称伸缩模式的芯激发势能面斜率,验证了该技术探测微小原子位移和直接测量芯态作用力的能力。
2024-05-08 physics.chem-ph physics.optics
Infrared Spectroscopy of Cyanonaphthalenes under Interstellar Relevant Conditions and Their Potential Connection with Astronomical Aromatic Infrared Bands
HFML-FELIX, Nijmegen, The Netherlands(荷兰奈梅亨高磁场实验室FELIX)
该研究测量了星际相关冷气相条件下1-氰基萘和2-氰基萘的红外光谱,模拟其发射光谱与天文芳香红外带匹配,表明氰基萘可能是该带的潜在贡献者。
2026-08-18 astro-ph.GA physics.chem-ph
Analysis of intramolecular modes of liquid water in two-dimensional spectroscopy: a classical hierarchical equations of motion approach
本文提出一种经典层级运动方程方法,在非谐多模布朗振子模型下对液态水对称伸缩、反对称伸缩和弯曲模式进行三模二维红外光谱计算,并通过与双模量子结果比较揭示量子效应,改善交叉峰分裂等峰形描述。
2025-01-04 physics.chem-ph
High-resolution ro-vibrational and rotational spectroscopy of the open-shell, linear CCH$^+$ ion ($^3Π$)
HFML-FELIX(高场磁体中心-自由电子激光);Institute for Molecules and Materials(分子与材料研究所);Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics(马克斯·普朗克地外物理研究所)
本研究通过漏出光谱法获得了CCH$^+$($^3Π$)在3066-3184 cm$^{-1}$范围内的高分辨率红外光谱,确定了基态和两个振动激发态的精确光谱参数,并为天文观测提供了数据支持。
2026-05-01 astro-ph.GA physics.chem-ph
A Global Algebraic Treatment for XY2 Molecules : Application to D2S
我们建议使用的$XY_2$分子的一些结果,以前建立了一系列的文章中的振动模式和电子态的$E$对称类型。我们首先总结了标准的$u(2)\supset su(2)\supset so(2)$链的形式主义,在其大部分情况下,可以保留的伸缩和弯曲模式的$XY_2$分子的研究。接下来,在所考虑的方法中,还引入了用于拉伸模式的标准链$u(3)\supset u(2) \supset su(2) \supset so(2)$,这是必要的。建立了$u(3)$的不可约表示(\textit{irrep})$[N00]\equiv [N\dot{0}]$内的所有算子,并在标准基内计算了它们的矩阵元素。所有的拉伸-弯曲相互作用算子考虑到与共振$ω_1\approx ω_3 \approx 2 ω_2$的polyad结构得到。作为一个例子,考虑的$D_2S$分子系统的应用,特别是在$C_{2v}$的对称化。它表明,我们的酉形式主义允许复制在一个非常令人满意的方式所有的实验数据的解离极限。
2008-12-05 physics.chem-ph
Energy transfer and restructuring in amorphous solid water upon consecutive irradiation
星际冰和彗星冰在年轻恒星周围行星系统的形成中起着重要作用。它们的主要成分是非晶态固体水(ASW)。虽然ASW被广泛研究,振动能量耗散和结构的变化,由于振动激发是不太好理解。氢键网络可能是其中的关键组成部分。在这里,我们提出的实验结果在ASW引起的强烈的,近单色的中红外自由电子激光(FEL)辐射的FELIX-2光束线在HFML-FELIX设施在荷兰奈梅亨的Radboud大学。ASW的结构变化由反射-吸收红外光谱监测,并依赖于冰的辐照历史。实验表明,自由电子激光辐照可以引起激发态分子局部邻域的能量转移。分子动力学模拟证实了这一点:振动激发的分子可以在不破坏现有氢键的情况下重新定向为更优化的四面体环境。振动能量可以通过氢键网络转移到具有相同振动频率的水分子。因此,由于振动频率的不均匀性以及也可能阻碍能量转移的特定氢键缺陷位点的存在,我们预期非晶材料相对于结晶材料的能量耗散降低。
2022-11-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Linear and non-linear infrared response of one-dimensional vibrational Holstein polarons in the anti-adiabatic limit: optical and acoustical phonon models
本文建立反绝热极限下一维振动 Holstein 极化子的线性与非线性红外响应理论,比较光学与声学声子模型,并用于解释多肽及乙酰苯胺光谱。
2023-09-27 cond-mat.other physics.chem-ph
Unveiling the Surface Structure of Amorphous Solid Water via Selective Infrared Irradiation of OH Stretching Modes
在探索生命的形成过程中,非晶态固体水(ASW)是研究最广泛的分子系统之一。事实上,ASW在冷星际介质(ISM)中无处不在,ASW涂层的尘埃颗粒为固相化学提供了催化表面,并且被认为存在于地球大气层的高海拔地区。已经表明,冰表面吸附诸如CO、N $_2$或CH $_4$的小分子,最可能是在表面悬挂的OH基团上。我们的研究提出了全新的见解ASW的行为后,选择性红外(IR)照射其悬挂模式。当照射时,这些表面H $_2$ O分子重组,主要在冰表面上形成稳定的单体状水模式。我们表明,我们系统地挑起“烧孔”效应(或净损失的振荡器)在照射波长和再生相同的吸收水单体的ASW表面上。我们的研究表明,所有悬挂模式共享一个共同的振动弛豫通道;冰保持无定形,但结合位点的范围减少,从而改变了催化能力。
2014-02-14 astro-ph.SR cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Carbonic Acid Revisited: Vibrational Spectra, Energetics and the Possibility of Detecting an Elusive Molecule
我们计算了三个最丰富的碳酸构象的谐波频率。为此,不同的模型化学研究其优点和缺点。在此基础上,我们用微扰理论计算了ω B_(97)XD/aug-cc-pVXZ,X=D,T,Q的非谐修正,并与最近的实验数据和理论预测进行了比较。一个离散变量表示方法被用来预测的碳酸二聚体中的氢键的伸缩振动的频率的大的非谐贡献。此外,我们重新调查的碳酸二聚体的形成从其成分水和二氧化碳的能量,使用高层次的外推法。我们发现ω B 97 XD泛函在估计碳酸构象的基频方面表现良好。在反应能量学方面,ω B 97 XD的精度甚至可以与高级外推法相媲美。我们讨论了在各种自然环境中检测碳酸的可能性,如地球和火星大气。
2012-09-20 astro-ph.EP physics.chem-ph
High-resolution mid-infrared spectroscopy of buffer-gas-cooled methyltrioxorhenium molecules
我们证明了低温缓冲气体冷却的气相甲基三氧化铼(MTO)。该分子与手性有机金属分子密切相关,其中对映体之间的宇称破坏能量差可以测量。在低温氦缓冲气室中,通过激光烧蚀MTO小球产生旋转温度约为6 K的分子。在低温条件下,我们测量了MTO的10.2~ $μ$ m反对称Re=O伸缩模的吸收光谱,其分辨率为8~MHz,频率精度为30~MHz.我们部分解析了超精细结构,测量了激发振动态的核四极耦合。
2016-07-29 physics.atom-ph physics.chem-ph
Enhancing Infrared Laser Dissociation of Molecules with the Electromagnetic Vacuum
本研究通过电磁真空增强单分子红外激光解离,揭示了量子力学效应在化学反应中的关键作用。
2025-11-21 physics.chem-ph quant-ph
Rovibrational structure of the Ytterbium monohydroxide molecule and the $\mathcal{P}$,$\mathcal{T}$-violation searches
具有相近振转相反宇称能级的三原子分子的光谱对$\mathcal{P}$、$\mathcal{T}$奇效应敏感。这使它们成为一个方便的平台,用于实验研究新的物理学。在有希望的候选者中,人们可以将YbOH区分为具有重原子的非放射性化合物。相反的宇称,$l$ -加倍的水平之间的能隙是一个很大的兴趣,因为它决定了所需的电场强度的分子的充分极化。同样,弯曲和拉伸模式对$\mathcal{P}$、$\mathcal{T}$ -破坏的灵敏度的影响需要彻底的研究,因为测量将在激发的振动状态上进行。这促使我们考虑势的非谐性,得到振转核波函数。结果得到了最低激发振动态的$E_{\rm eff}$和$E_s$的值,并确定了$l$的倍频
2021-10-10 hep-ph physics.atom-ph 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