Parity-violating nuclear spin-rotation and NMR shielding tensors in tetrahedral molecules
在涉及弱相互作用的自然过程中，会出现空间宇称守恒的破坏。它的影响预计可以在分子中使用不同的光谱方法观察到，但由于这些影响的微小幅度，它们从未被测量过。本文对四面体手性分子中的四分量相对论性核自旋相关宇称破坏核自旋转动张量和核磁共振屏蔽张量进行了理论分析。这项工作突出了配体和手性中心的电子结构在增强这些效应中所发挥的关键作用，为有前途的测量分子的有针对性的设计开辟了道路。
2022-08-10 physics.chem-ph
Photoinduced dynamics of organic molecules using nonequilibrium Green's functions with second-Born, $GW$, $T$-matrix and three-particle ladder correlations
由分子靶的光激发触发的超快空穴动力学是一个高度相关的过程，即使对于那些具有弱相关基态的系统，如有机分子。在这里，我们提供了一个统一的框架和一个数值上有效的矩阵制定国家的最先进的非平衡格林函数（NEGF）的方法，如第二出生以及$GW$和$T$矩阵没有和{ \em}交换图。数值模拟的典范，精确可解的分子系统和所建立的NEGF方法的缺点突出。然后，我们开发了一个NEGF计划的基础上的Faddeev治疗的三粒子相关性的特殊改进，超过既定的方法进行了解释和证明。Faddeev NEGF方案与最大传播时间成线性关系，从而为大分子的飞秒模拟开辟了前景。
2021-03-22 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Coherent control of nuclear spin isomers of molecules: The role of molecular motion
在分子核自旋同分异构体的相干控制理论中考虑了分子质心运动。结果表明，与分子振转跃迁共振的红外辐射能显著地富集核自旋异构体并加快它们的转化率。
2001-09-25 physics.atom-ph physics.chem-ph
Stochastic Real-Time Second-Order Green's Function Theory for Neutral Excitations in Molecules and Nanostructures
提出随机实时二阶格林函数方法，结合随机单位分解与 DMD，以 O(N_e^3) 标度准确计算分子及纳米结构的中性激发态。
2023-03-13 physics.chem-ph
The effect of nuclear-quadrupole coupling in the laser induced alignment of molecules
我们提出了一个理论研究的时间相关的激光分子排列考虑到超精细耦合由于核四极相互作用。核自旋与分子整体角动量的耦合显著地影响它们的转动动力学。本文系统地分析了核-四极耦合对外激光场诱导的线型$\text{I}_2$和非对称陀螺型二碘苯分子转动动力学的影响。我们探讨了不同的制度的脉冲形状和激光脉冲强度和详细的条件下，四极耦合不能被忽略的分子的激光对准的描述。
2020-06-16 physics.chem-ph quant-ph
Finite nuclear mass corrections to electric and magnetic interactions in diatomic molecules
为了解释分子性质的精确测量，必须考虑对玻恩-奥本海默近似的有限核质量修正。它表明，它们可以得到系统的微扰方法。给出了相对论能量贡献、跃迁电偶极矩、极化率和磁屏蔽常数的超前修正公式。
2009-11-25 physics.chem-ph
Posner molecules: From atomic structure to nuclear spins
我们研究了“Posner分子”，即具有化学式Ca $_9$（PO $_4$）$_6$的磷酸钙簇。波斯纳分子最初在羟基磷灰石中被发现，也被观察到为自由浮动分子$in$ $vitro$。波斯纳分子的形成和聚集对骨生长具有重要意义，并且还可能在其他生物过程中发挥作用，例如线粒体基质内钙离子和磷酸根离子浓度的调节。在这项工作中，我们使用第一性原理计算方法来研究波斯纳分子的结构，它们的振动光谱，它们与其他阳离子的相互作用，以及成对键合的过程。此外，我们表明，波斯纳分子提供了一个理想的环境，为六个组成$^{31}\text{P}$核自旋，以获得很长的自旋相干时间。$In$ $vitro$，自旋可以为液态核磁共振量子计算提供平台。$In$ $vivo$，自旋可以具有医学成像应用。自旋也被认为是大脑量子处理机制中的“神经量子比特”。
2017-11-16 physics.chem-ph
Electronic friction near metal surfaces: a case where molecule-metal couplings depend on nuclear coordinates
在分子-金属耦合依赖于核坐标的一般情况下，我们推导出了一个明确的形式的电子摩擦的感觉由一个分子附近的金属表面。我们的工作概括了von Oppen等人的先前研究[Beilstein Journal of Nanotechnology，3，144，2012]，其中我们现在超越了Condon近似（即分子-金属耦合不保持恒定）。使用绝热极限下的非平衡格林函数形式，我们表明波动的金属分子耦合会导致新的摩擦阻尼项和随机力，以及对平均力势的修正。数值试验进行了修改后的经典主方程相比，我们的结果表明，违反康登近似动力学可以有很大的影响。
2016-06-20 physics.chem-ph
Evaluation of the suitable analytical techniques for the investigation of the toxic elements and compounds in the Pyrotechnic materials (Green crackers)
本文报道了绿饼干的元素和分子研究。激光诱导击穿光谱用于元素分析，紫外-可见光谱和光声光谱（PAS）用于绿色饼干的分子研究。在绿色饼干的LIBS光谱中观察到几种元素的谱线，包括重/有毒元素如Al、Ba、Sr、Cr、Cu，这与正常饼干中存在的一样。此外，在绿裂纹的LIB光谱中还观察到AlO、SrO和CaO等双原子分子的电子带。PAS是非破坏性的，可用于散射和不透明物质，比UV-VIS方法更适合调查鞭炮中存在的各种有机化合物/分子。利用PAS技术和紫外-可见光谱技术记录的裂解物的吸收光谱中也有这些分子（AlO、SrO和CaO）的分子带。此外，还观察到了AlO、SrO、CaCO_3、KNO_3、NH_4 NO_3、NHCl_4等化合物/分子的吸收带，表明PAS法比UV-VIS法更适合于鞭炮中有机化合物/分子的研究。为了测定绿色饼干中的成分（铝，铬，铜）的准确浓度，已使用AAS。本手稿的结果表明，绿色饼干也对环境和人类有毒，尽管强度低于传统/正常饼干。
2022-08-20 physics.chem-ph physics.plasm-ph
High-order harmonic generation from polyatomic molecules including nuclear motion and a nuclear modes analysis
我们提出了一种通用的方法来处理核运动的影响，从多原子分子的高次谐波产生。我们的程序依赖于核和电子动力学的分离，我们占电子部分使用Lewenstein模型和核运动进入作为核关联函数。我们表示的核关联函数的Franck-Condon因子，使我们能够分解成模式的核运动，并确定在高次谐波产生过程中占主导地位的模式。我们给出了同位素CH $_4$和CD $_4$的结果，从而为最近的实验[Baker { \it et al.}，Science { \bf 312}，424（2006）]，其使用高次谐波产生来探测电离甲烷的超快结构核重排。
2010-03-26 physics.atom-ph physics.chem-ph
Nonadiabatic corrections to electric current in molecular junction due to nuclear motion at the molecule-electrode interfaces
我们提出了量子电子输运理论，该理论在计算电流时考虑了电极-分子界面上原子运动的动力学效应。该理论是基于非平衡格林函数。我们在快相对时间和慢中心时间的格林函数中分离时间尺度。关于中心时间的导数在理论中充当小参数。我们使用Wigner表示实时求解分子格林函数的Kadanoff-Baym方程，并保持项关于中心时间导数的二阶。分子格林函数和因此的电流被表示为分子结坐标以及分子-电极界面核的速度和加速度的函数。我们应用该理论模拟了一个分子系统，研究了非绝热核运动对分子结电导率的影响。
2018-07-19 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Diffractive Imaging of Coherent Nuclear Motion in Isolated Molecules
在分子反应过程中观察原子核波包在空间和时间上的运动，对于理解和控制光诱导化学反应的结果至关重要。我们用相对论电子的超快电子衍射成像了孤立碘分子中振动波包的运动。时变原子间距离的测量精度为0.07 μ m，时间分辨率为230 fs半峰全宽（FWHM）。该方法不仅对波包的位置敏感，而且对波包的形状也敏感。
2016-08-27 physics.chem-ph
Electronic Coherences in Molecules: The Projected Nuclear Quantum Momentum as a Hidden Agent
本研究识别出投影核量子动量这一关键量子力学特征，证明基于精确分解的方法能正确捕捉分子中的电子相干性及其空间依赖性，克服了传统轨迹方案的局限。
2024-11-12 physics.chem-ph
Macroscopic production of highly nuclear-spin-polarized molecules from IR-excitation and photodissociation of molecular beams
纯的、高度核自旋极化的分子只能通过分子束分离方法产生，生产率高达${\sim}3{\times}10^{12}$和$^{-1}$。在这里，我们提出的生产自旋极化的分子光碎片的红外激发和光解的分子束，生产率接近桌面红外激光光子通量的$10^{21}$的$^{-1}$。我们给出详细的自旋极化的分子氢和水的同位素的生产，从甲醛和甲酸光束，分别。这些分子的宏观量对于NMR信号增强和核聚变反应堆的需要是重要的，以通过${\sim}50{\%}$增加D-T或$^{3}$ He非极化核聚变截面。
2021-09-08 physics.chem-ph quant-ph
General variational approach to nuclear-quadrupole coupling in rovibrational spectra of polyatomic molecules
本文提出了一种计算多原子分子（NH $_3$）振转光谱中四极超精细效应的通用算法。该方法通过在描述核四极耦合的哈密顿量中添加额外的项来扩展一般变分方法TROVE，对分子中四极核的数量没有固有的限制。我们应用这种新方法计算了NH $_3$的振转光谱中的氮核四极超精细结构。这些结果非常符合最近的实验光谱数据的纯转动跃迁的基态振动和$ν_2$状态，以及在$ν_1$，$ν_3$，$2ν_4$，和$ν_1+ν_3$带的转振跃迁。计算得到的氨的超精细分辨振转谱将有助于实验振转谱的归属、星际空间氨的进一步探测以及质子-电子质量变化的研究。
2017-09-25 physics.chem-ph
Efficient Semiclassical Evaluation of Electronic Coherences in Polyatomic Molecules
本文综述一种结合从头算在线电子结构模拟与半经典核波包动力学的方法，用于高效评估多原子分子中与核运动耦合的电子相干性，并揭示其退相干与恢复机制。
2022-04-28 physics.chem-ph
Time- and parity-violating effects of nuclear Schiff moment in molecules and solids
我们表明，现有的计算核希夫矩和分子中的电子之间的相互作用使用一个不准确的运营商，从而产生显着的错误。通过比较精确和不精确的Schiff矩算符的矩阵元，计算了修正因子随核电荷Z的变化，给出了TlF，RaO，PbO，TlCN，ThO，AcF分子和铁电固体PbTiO $_3$中核自旋与分子轴T，P破坏相互作用的修正结果.
2019-12-26 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Impact of effective polarisability models on the predicted release dynamics of CH$_4$ and CO$_2$ from premelted ice
我们提出了一个Casimir--Polder力作用于溶解在薄水膜中的温室气体分子的理论。这种纳米级的薄膜最近被预测会出现在融化的冰的表面上，并通过排斥力来稳定。我们表明，不同的模型在水中的温室气体分子的有效极化率导致不同的预测Casimir-波尔德力如何影响CH $_4$和CO $_2$分子从融化的冰面提取。在最复杂的空腔内有限大小分子的模型中，分散势将甲烷分子推向冰面，而二氧化碳通常会被吸引到最近的界面（冰或空气）。先前的有效极化率模型表明，CO $_2$也会被推向冰面。从融化的冰层表面释放出的温室气体分子可能会影响气候温室效应。
2018-05-18 physics.ao-ph physics.chem-ph
Strong-field ionization of diatomic molecules and companion atoms: strong-field approximation and tunneling theory including nuclear motion
本文详细地比较了电离势几乎相等的双原子分子及其伴原子的强场电离。我们进行计算的长度和速度规范制定的分子强场近似和分子隧道理论，在这两种情况下，我们考虑核运动的影响。我们的结果与实验数据的比较表明，长度规范强场近似给出了最可靠的预测。
2005-01-14 physics.atom-ph physics.chem-ph
A method for the variational calculation of hyperfine-resolved rovibronic spectra of diatomic molecules
本文提出了一种基于变分核运动的双原子分子超精细结构和光谱计算方法。考虑的超精细耦合项包括费米接触、核自旋-电子自旋偶极-偶极、核自旋-轨道、核自旋-旋转和核电四极相互作用。通过对原子核运动薛定谔方程的变分求解，得到了给定势能曲线和耦合的初始超精细不可分辨波函数。本文构造了一个对给定末态角动量的宇称守恒旋转振动哈密顿矩阵$\bm{F}$，然后对角化得到超精细分辨的能量和波函数，再利用电跃迁偶极矩曲线通过严格的选择规则生成一个超精细分辨的线列，并在计算双原子分子光谱的通用程序\textsc{Duo}中实现了该算法.这种方法进行了测试，NO和MgH，并与实验结果进行比较，结果表明是一致的，以及使用有效的哈密顿代码PGOPHER。
2022-01-31 physics.chem-ph
Nuclear magnetization distribution effect in molecules: Ra$^+$ and RaF hyperfine structure
最近，Ruiz \textit{et al.} [Nature \textbf{581}，396（2020）]报道了放射性RaF分子的首次激光光谱测量。这种和类似的分子被认为是寻找新物理效应。镭核是有趣的，因为它是八极变形的，并且具有接近的相反宇称水平。如果有可靠的理论预测，这类实验的准备工作就可以简化。计算结果表明，要准确预测RaF分子的超精细结构，必须考虑镭核内部有限的磁化强度分布。对于原子，这种效应被称为玻尔-魏斯科普夫（BW）效应。它的大小取决于通常不为人所知的核磁化分布模型。我们表明，它是可能的，以表示的超精细结构常数的一个磁化强度分布相关的参数：BW矩阵元素的$1s$ -状态的相应的类氢离子的核磁化分布的贡献。该参数可以从离子、原子或分子的精确的实验和理论电子结构数据中提取，而无需对任何核磁化分布模型进行显式处理。这种方法可以用来预测原子和\textit{molecules}的超精细结构，并可以将核关联问题和电子关联问题分开。计算了有限核磁分布对$^{225}$ Ra、$^+$阳离子和$^{225}$ RaF分子超精细结构的贡献.对于基态的$^{225}$ RaF分子，这一贡献达到4%。
2020-09-17 nucl-th physics.atom-ph physics.chem-ph
Time dependent second order Green's function theory for neutral excitations
本文发展了一个计算分子中性激发态的含时二阶格林函数理论（GF 2）。在Kadanoff-Baym（KB）方程的绝热近似下，利用自能的二阶玻恩近似，导出了小格林函数（GF）的运动方程。在线性响应区域，我们将含时KB方程转化为一个Bethe-Salpeter方程（GF 2-BSE），其核近似为二阶库仑自能。然后，我们将我们的GF 2-BSE应用于一组分子和原子，发现GF 2-BSE优于与单组态相互作用（CIS）和/或时间依赖的Hartree-Fock（TDHF），特别是对于电荷转移激发，并且在大多数情况下与具有微扰双组态的CIS（CIS（D））相当。
2022-01-18 physics.chem-ph
On spin-rotation contribution to nuclear spin conversion in C_{3v}-symmetry molecules. Application to CH_3F
本文研究了具有C_{3v} -对称性的分子中E-型自旋-转动相互作用对E-型和A_1-型自旋修正之间转换的对称化贡献。利用这些自旋修改之间的意外旋转共振的碰撞增宽的高J下降，有可能协调转换的理论描述与（更新）的实验数据为两个碳取代的氟甲烷同位素。结果得到了两个E型自旋转动常数。它们大约是（氘）甲烷相应常数的1.5倍。
1999-05-07 physics.chem-ph
Observation of scalar nuclear spin-spin coupling in van der Waals molecules
共价结合的核自旋之间的标量耦合是核磁共振（NMR）实验中普遍存在的特征，赋予NMR光谱关于分子结构和构象的有价值的信息。这种耦合是由于二阶超精细相互作用而产生的，并且，原则上，相同的机制应该导致未结合的范德华复合物中的核自旋之间的标量耦合。在这里，我们报告的第一个观察到的标量耦合范德华分子的核之间。我们的测量是在超极化的${\rm ^{129}Xe}$和戊烷的溶液中进行的，使用超导量子干涉装置在10 mG场检测NMR，并且与基于密度泛函理论的计算结果吻合得很好。范德华力在许多物理现象中起着重要的作用，因此本文提出的技术可能为探测这种相互作用提供一种新的方法。
2011-12-23 physics.atom-ph physics.chem-ph
Ultrafast Nuclear Dynamics in Double-Core Ionized Water Molecules
本研究针对水分子和重水分子的双空穴（DCH）态，通过俄歇发射谱同位素对比证实其1.5飞秒寿命内的超快核运动，数值模拟与实验吻合，揭示了同位素效应的动力学机制。
2024-03-11 physics.chem-ph
Multiconfiguration Time-Dependent Hartree-Fock Treatment of Electronic and Nuclear Dynamics in Diatomic Molecules
在不考虑Born-Oppenheimer近似的情况下，提出了多组态含时Hartree-Fock（MCTDHF）方法来处理双原子分子的电子-核耦合动力学。该方法处理的电子运动的全维，不使用模型的相互作用，并在原则上能够在电磁场中的一个精确的非相对论性的描述。扩展的波函数的配置的轨道，其依赖于核间的距离是唯一的基础扁长椭球坐标系提供的证明，以提供关键的简化的工作方程，使他们的实际解决方案。光电离截面也计算从MCTDHF波函数在计算中使用短脉冲。
2011-02-16 physics.chem-ph physics.comp-ph
Magnetic coupling between nuclear motion and nuclear spins in molecules
Graz University of Technology（格拉茨工业大学）；University of Graz（格拉茨大学）
本文提出一种理论框架，用于描述分子系统中核运动与核自旋的磁耦合，揭示了振动诱导效应在核磁共振谱中的超精细分裂作用。
2026-08-12 physics.chem-ph quant-ph
Molecular Parity Nonconservation in Nuclear Spin Couplings
弱相互作用不守恒宇称，这在许多核和原子现象中是明显的。然而，到目前为止，宇称不守恒还没有在分子中观察到。在这里，我们考虑核自旋相关的宇称不守恒的贡献的分子哈密顿量。这些贡献引起了奇偶非保守的间接核自旋-自旋耦合，这可以区别于奇偶守恒的相互作用，在适当的对称性的分子，包括双原子分子。我们估计耦合的大小，考虑到相对论修正。最后，我们提出并模拟了一个实验来检测奇偶非守恒耦合使用液体或气体状态的零场核磁共振的电取向的分子，并表明$^{1}$ H $^{19}$ F应给出信号的检测范围内的电流原子蒸气室磁强计。
2020-04-28 physics.atom-ph physics.chem-ph
Electronic excitation energies of molecular systems from the Bethe-Salpeter equation: Example of the H2 molecule
本文综述了用Bethe-Salpeter方程计算分子体系电子激发能的方法。我们回顾了一般的格林函数多理论形式主义，并给出了工作方程的BSE方法内的静态GW近似与自旋自适应在轨道的基础上。我们将该方法应用于教学的H2分子在最小的基础上的例子，测试的影响的选择开始一个粒子的格林函数。使用非相互作用的单粒子格林函数导致不正确的能量曲线的第一单重态和三重态激发态的解离极限。从精确的单粒子格林函数出发，对于第一单重态激发态得到定性正确的能量曲线，但是对于三重态激发态仍然是不正确的能量曲线。在静态GW近似的BSE方法中使用精确的单粒子格林函数也会导致一些额外的激发，除了一个可以被识别为对应于第二单线态激发态的双激发之外，所有这些激发都是虚假的。
2013-04-04 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Nuclear Spin Isomers and the Pauli Principle in Polaritonic Chemistry
University of Debrecen（德布勒森大学）；Universität Heidelberg（海德堡大学）；ELI-ALPS, ELI-HU Non-Profit Ltd（ELI-ALPS，匈牙利非营利有限公司）
研究核自旋异构体与泡利原理在极子化学中的影响，通过数值模拟和分析模型展示集体光-物质耦合的重塑作用。
2026-08-28 physics.chem-ph
Robust nuclear spin entanglement via dipolar interactions in polar molecules
提出一种利用电偶极相互作用和磁控制生成超冷极性分子自旋稳健纠缠态的通用协议，理论上实现Ising和XXZ有效自旋相互作用，并展示创建长寿命簇态和压缩自旋态的方法。
2023-04-06 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Electron correlation and nuclear charge dependence of parity-violating properties in open-shell diatomic molecules
在两个系列的等价开壳层双原子分子中讨论了核自旋相关宇称破缺效应随核电荷$Z$增加的标度。在零级正则近似（ZORA）的框架下计算了表征双原子分子宇称破坏强度的参数$W_\mathrm{a}$，发现它与原子的$R(Z) Z^k$标度律（其中$R(Z)$代表相对论增强因子）吻合得很好.电子相关性的影响进行了研究的分子水平上，自旋极化效应被方便地占由先前建立的超精细耦合张量和$W_\mathrm{a}$之间的近似关系。为了高精度地预言氟化镭的宇称破坏效应，强调了系统地改进相关计算的必要性。
2012-08-04 physics.atom-ph physics.chem-ph
Incorporating nuclear vibrational energies into the -atom in molecules- analysis: An analytical study
分子中原子的量子理论（QTAIM）基于钳位核范式，并且仅与电子波函数一起工作，因此在AIM分析中不包括核振动。另一方面，最近扩展的版本的QTAIM，称为多分量QTAIM（MC-QTAIM），合并了电子和量子核，即那些被视为量子波而不是钳位点电荷的核，到AIM分析使用非绝热波函数。因此，MC-QTAIM是将核振动的作用纳入AIM分析的自然框架。在这项研究中，在MC-QTAIM的背景下，包括在原子盆能量的核振动能的形式主义的详细开发和它的贡献是使用最近提出的非绝热Hartree产品核波函数解析推导。它表明，在这种波函数的背景下，量子核可以被设想为量子谐振子和各向同性谐振子和各向异性非谐振子模型的伪量子化，用于计算的零点核振动能量的贡献盆能量明确。受MC-QTAIM分析结果的启发，提出了一种启发式方法，在QTAIM的背景下，包括原子核振动能量的盆地能量从振动波函数推导出的解析。采用非耦合谐振子模型对零点振动能的盆贡献进行了显式计算，得到了与MC-QTAIM一致的结果。
2017-02-03 physics.chem-ph
All-electron density functional calculations for electron and nuclear spin interactions in molecules and solids
在外部磁场存在下，电子自旋和核自旋之间的相互作用可以通过自旋哈密顿量来描述，其中参数从第一原理、电子结构计算获得。我们描述了一种方法来计算这些参数，适用于分子和固体，这是基于密度泛函理论（DFT）和实空间，使用有限元（FE）的全电子计算。我们报告的超精细张量，零场分裂张量（自旋-自旋分量）和核四极张量的一系列分子和氮空位中心的金刚石。我们比较我们的结果与使用高斯轨道和平面波基组的计算，我们讨论了它们的数值精度。我们表明，基于FE的计算可以系统地收敛相对于基组，从而允许一个建立参考值的自旋哈密顿参数，在一个给定的DFT水平。
2019-03-17 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Cumulant Green's function methods for molecules
本文评估了累积量格林函数方法（$GW$+C）在一系列10电子分子体系上的表现，验证其对外价准粒子和卫星能量的计算精度。
2024-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el nucl-th
Monitoring Nonadiabatic Electron-Nuclear Dynamics in Molecules by Attosecond Streaking of Photoelectrons
光电子条纹长期以来一直被用来描述阿秒极紫外脉冲的时间特性。当时间分辨的光电子起源于电子态的相干叠加时，它们携带了额外的相位信息，可以通过条纹技术来恢复。在这方面的贡献，我们扩展的条纹形式主义，包括耦合的电子和核动力学的分子以及初始cohesiveness和演示它如何提供了一种新的工具来监测非绝热动力学，因为它发生在附近的圆锥形的交叉点，避免交叉。条纹可以提高时间分辨率，提供直接的电子相干信号，影响许多初级光化学和生物事件。
2016-06-23 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Deuteron and triton magnetic moments from NMR spectra of the hydrogen molecule
本文提出了有限核质量效应下的磁屏蔽理论和计算方法，并利用已知的HD和HT分子的核磁共振谱确定了氘和氚的磁矩。结果$μ_d = 0.857\,438\,234\,6(53)\;μ_N$和$μ_t = 2.978\,962\,471(10)\;μ_N$更准确，与目前接受的值吻合良好。
2015-05-27 physics.chem-ph
Nuclear spin conversion in polyatomic molecules
除了邻位和对位H2，很少有人知道核自旋异构体（或自旋修饰）的分子。主要原因是缺乏实用的浓缩技术。最近开发了几种浓缩方法，为这一领域开辟了新的可能性。这些方法进行了简要回顾。光诱导漂移作为气相分离工具的引入在该领域取得了实质性进展。这是说明了广泛的数据CH 3F，这表明，气相邻-对位转换是由核自旋态的分子内混合。的“直接”邻-对位过渡的作用被证明是小的。详细研究了转化的各个方面：压力和碰撞伙伴的依赖性，同位素效应，温度依赖性。关于自旋转换机制的最具决定性的信息来自于对电场中的能级交叉共振和碰撞引起的量子芝诺效应的观察。
2002-04-14 physics.chem-ph quant-ph
Self-consistent Green's function theory for atomic nuclei
原子核结构理论最近经历了一个重大的更新与从头算技术的发展，可以应用于大量的原子核，远远超出了轻部门，在过去一直是传统的目标。自洽格林函数理论就是其中之一。本文综述了原子核的自洽格林函数方法，包括最近的应用实例，并讨论了将该方法推广到核反应、双开壳层系统和重核的前景。
2020-10-07 nucl-ex nucl-th physics.chem-ph
Second-Scale Nuclear Spin Coherence Time of Trapped Ultracold $^{23}$Na$^{40}$K Molecules
相干性，即量子态之间相对相位的稳定性，是量子力学的核心。具有稳健相干性的量子态的物理系统使诸如精密测量、干涉测量和量子计算之类的应用成为可能。随着分子系综在亚$μ$ K温度下的产生，双原子分子已经成为完全量子控制下的一个新系统。本文报道了在单重振转基态下，超冷费米子NaK分子的一对核自旋态之间稳定相干的观测结果。采用微波场，我们进行拉姆齐光谱和观察相干时间的规模为一秒。这项工作为探索单分子作为多功能量子存储器打开了大门。偶极分子之间的可切换远程相互作用可以进一步实现双量子位门，允许在同一物理系统中进行量子存储和处理。在观察到的相干时间内，$10^4$单量子位和双量子位门操作将是可行的。
2016-06-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Nuclear spin relaxation in cold atom-molecule collisions
本文开发了一种严格的耦合通道方法，研究了 $^1Σ^+$ 分子与原子在磁场中冷碰撞时的核自旋弛豫动力学，发现基态 CO 的核自旋弛豫极慢，且仅在极低温下才能维持长弛豫时间。
2023-06-16 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Nuclear Polarization of Molecular Hydrogen Recombined on a Non-metallic Surface
利用正电子-质子深度非弹性散射中的纵向双自旋不对称性，测量了核极化H原子在硅基聚合物表面复合形成的$\mathrm{H}_2$分子的核极化.发现这些分子具有实质性的核极化，这是初始极化的原子在被吸收到这种类型的表面上时保持其核极化的证据
2004-08-31 physics.atom-ph physics.chem-ph
Hyperfine and quadrupole interactions for Dy isotopes in DyPc$_2$ molecules
核自旋能级在理解镧系单分子磁体的磁化动力学和量子比特的实现与控制中起着重要的作用。利用包含自旋轨道相互作用的多构型从头算方法（超越密度泛函理论）研究了阴离子DyPc $_2$（Pc=酞菁）单分子磁体中$^{161}$ Dy和$^{163}$ Dy核的超精细相互作用和核四极相互作用.选择Dy的两个同位素是因为其他同位素的核自旋为零。这两种同位素都具有核自旋$I=5/2$，尽管核磁矩的大小和符号彼此不同。电子基态和第一激发Kramers双峰之间的大的能隙，使我们能够映射的微观超精细和四极相互作用的哈密顿量到一个有效的哈密顿量与电子赝自旋$S_{\rm eff}=1/2$，对应于地面Kramers双峰。从头计算结果表明，在TbPc $_2$单分子磁体中，核自旋与电子轨道角动量的耦合对超精细相互作用的贡献最大，$^{161}$ Dy和$^{163}$ Dy核的超精细相互作用和核四极子相互作用都比$^{159}$ Tb核的小得多.电子-核能级的计算分离与$^{163}$ DyPc $_2$报告的实验数据相当。我们证明了Dy Kramers离子的超精细相互作用导致了零场下的隧道分裂（或磁化的量子隧穿）。TbPc $_2$单分子磁体不存在这种效应。发现$^{161}$ DyPc $_2$和$^{163}$ DyPc $_2$的避免能级交叉的磁场值是显著不同的，这可以从实验中观察到。
2020-02-12 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph quant-ph
Observation of the distribution of nuclear magnetization in a molecule
本研究通过精密激光光谱和理论计算，观测到放射性氟化镭分子对核磁化分布的高灵敏度，为核内电子波函数描述提供了严格检验，凸显了其在亚原子物理研究中的潜力。
2025-10-23 nucl-ex physics.atom-ph physics.chem-ph
On the linear response and scattering of an interacting molecule-metal system
一个多体格林函数的方法，等离子体增强光谱的微观理论的局部表面等离子体共振光谱的背景下，并适用于调查的量子分子和经典的等离子体共振之间的耦合单层包覆的银纳米粒子。电子传播或格林函数，占一个单一的分子和它的图像在附近的纳米级金属之间的重复极化相互作用，明确计算和用于构建的组合分子-金属系统的线性响应特性的外部电磁扰动。在我们的方法中，状态的移动和有限寿命严格且自动地出现，并揭示了分子和金属之间的复杂耦合，而以前的理论没有完全描述。利用自洽的这种量子分子的连续电磁散射的分子-金属目标的响应纳入计算局部表面等离子体共振波长偏移相对于裸金属从第一原理。
2009-12-23 physics.chem-ph quant-ph
New opportunities for ultrafast and highly enantio-sensitive imaging and control of chiral nuclear dynamics: towards enantio-selective attochemistry
最近介绍的合成手性轻[D. Ayuso等人，Nat.Photon. 13，866-871（2019）]为手性物质的超快和高效成像和控制开辟了新的机会。在这里，我们表明，巨大的对映体的敏感性，使这种光可以利用探测手性核重排在化学反应过程中，在一个高度对映体敏感的方式。使用国家的最先进的实现时间依赖的密度泛函理论，我们探讨了如何的原型手性分子H2 O2的非线性响应的变化作为其二面角的函数，这定义了它的手性。随机取向的分子在偶次谐波频率（基频）下发射的宏观强度强烈依赖于这个核坐标。由于这种非线性相互作用的超快性质，手征二向色性和核几何形状之间的直接映射提供了一种在自然时间尺度上探索手征核动力学的方法。我们的工作为在更复杂的手性体系中对映体敏感动力学的超快和高效成像铺平了道路，包括生物相关分子。
2021-11-26 physics.chem-ph
The hyperfine energy levels of alkali metal dimers: ground-state homonuclear molecules in magnetic fields
我们研究了同素碱金属二聚体在低阶转动和振动态的超精细能级和塞曼分裂，这对于设计产生深束缚分子的量子气体的实验是重要的。用密度泛函理论计算了核超精细耦合常数。对于非旋转态，零场分裂几乎完全由核自旋-自旋的标量耦合常数决定。与异核情况相比，总核自旋在磁场中保持良好的量子数。我们还研究了转动量子数N = 1的能级，它们具有长程各向异性四极-四极相互作用，并且可能是碰撞稳定的。对于这些状态的分裂是占主导地位的核四极耦合的碱金属二聚体和塞曼分裂是相当复杂的。
2008-10-27 physics.atom-ph physics.chem-ph
Analytic nuclear gradients including oriented external electric fields in a molecule-fixed frame
Department of Chemistry, Southern Methodist University（南卫理公会大学化学系）
提出两种分子参考系（主轴系和局部参考系）定义分子框架内的定向电场，推导并实现外部电场下的解析核梯度，应用于甲酰苯胺的场依赖几何优化，验证了方法的准确性和鲁棒性。
2026-06-17 physics.chem-ph
$ΔI=4$ and $ΔI=8$ bifurcations in rotational bands of diatomic molecules
结果表明，最近在超形变核带中观察到的$ΔI=4$分叉现象同样也发生在双原子分子的转动带中。此外，在超形变核带和双原子分子的转动带中都观察到了与$ΔI=4$具有相同数量级的$ΔI=8$分叉现象。
1996-08-14 chem-ph physics.chem-ph
Nonequilibrium Green's function theory for nonadiabatic effects in quantum electron transport
我们发展了基于非平衡格林函数的输运理论，在计算分子结中的电流时考虑了非绝热核运动的影响。我们的方法是基于分离的慢和快的时间尺度的运动方程的格林函数的维格纳表示。相对于中心时间的时间导数作为微扰膨胀中的一个小参数，使得能够计算分子格林函数的非绝热修正。因此，我们产生一系列的非绝热电子格林函数的解析表达式（在中央时间导数的二阶），这不仅取决于瞬时分子几何形状，但同样对核速度和加速度。导出了考虑非绝热修正的电流的扩展公式。通过对一个模型分子结的计算，简明地说明了这一理论。
2017-12-19 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
TaN molecule as a candidate to search for New physics
结果表明，TaN分子是寻找T，P-破坏的核磁四极矩（MQM）的最佳候选者，它也有希望寻找其他T，P-奇效应。本文报道了Ta核MQM、电子电偶极矩（EDM）、标量$-$和赝标量核$-$电子相互作用产生的T，P奇效应，以及分子轴超精细结构常数和偶极矩的耦合簇计算结果。用T，P奇核力强度常数、质子和中子EDM、QCD参数$θ$和夸克色模EDM对$^{181}$ Ta MQM进行了核计算，以表达T，P奇效应.
2015-07-30 nucl-th physics.atom-ph physics.chem-ph
Ionization potentials and electron affinities from the extended Koopmans' theorem in self-consistent Green's function theory
在实频率轴上实现的单体格林函数理论为分子和固体中准粒子谱的无偏理论确定提供了一种自然的形式。另一方面，采用虚轴形式的自洽格林函数方法可以受益于仅执行第一次迭代时不包括的高阶图的迭代隐式恢复。不幸的是，虚轴格林函数不能直接得到所需的准粒子谱，这就破坏了它的实用性。为此，我们调查如何可靠地可以计算准粒子光谱的扩展Koopmans定理（EKT）适用于虚时间格林函数的二阶近似（GF2）。我们发现，EKT与GF2产生的IP和EA系统地低估了各种分子和原子的实验和准确的耦合簇参考值。这表明EKT允许利用虚轴实现的计算优势，同时仍然能够获得实轴光谱特性。由于EKT需要可以忽略不计的计算工作，并可以使用格林函数从任何层次的理论，我们得出结论，它是一个潜在的非常有用的工具，在现实系统中的准粒子谱的系统研究。
2015-05-21 physics.chem-ph physics.comp-ph
Enhanced effect of CP-violating nuclear magnetic quadrupole moment in HfF$^+$ molecule
HfF $^+$阳离子是一个很有前途的寻找电子电偶极矩的体系，E.康奈尔集团。本文从理论上研究了正离子与电子的另一种T，P奇效应--核磁四极矩相互作用。我们首次报道了精确的从头计算相对论电子结构的分子参数$W_M$ =0.494 $\frac{10^{33}\mathrm{Hz}}{e~{\rm cm}^2}$，这是需要解释的Hf核的MQM的实验数据。为此，我们已经实施和应用相结合的狄拉克-库仑（-冈特）和相对论有效的核心潜力的方法来处理电子相关效应从所有的电子，并考虑到高阶相关效应，使用耦合集群方法与单，双，三重和非迭代四重集群振幅，CCSDT（Q）。我们讨论了用T、P奇核力强度常数、质子和中子EDM、QCD参数$θ$和夸克色心EDM解释MQM效应。
2017-01-12 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
