从第一原理计算转动振动极化子的高效灵活方法
摘要：分子在不损失红外（IR）微腔中的振转偶极声子态的计算的理论框架被提出。在这种方法中，可以使用任意的近似方法来量子化分子的旋转和振动运动。电子结构中腔引起的变化通过微扰处理，从而可以利用现有的标准量子化学工具来确定分子电子性质。以H$_2$O在IR微腔中的振转偶极型和相关热力学性质为例，计算了不同腔参数并应用各种近似描述分子自由度。发现自偶极相互作用对于几乎所有研究的光-物质耦合强度都是显著的，并且分子极化率对于腔引起的能级偏移的正确定性行为也是重要的。另一方面，极化的大小保持较小，证明了对于腔引起的电子结构变化，微扰方法是合理的。将使用高精度变分分子模型和使用刚性转子和谐振子近似得到的结果进行比较，发现只要振转模型适合于描述无场分子，计算得到的振转偶极型性质也可以期望是准确的。红外微腔的辐射模和H$_2$O的振转态之间的强耦合导致系统热力学性质的微小变化，并且这些变化似乎主要由量子光和物质之间的非共振相互作用主导。
作者：Tam''as Szidarovszky
论文ID：2304.02346
分类：Chemical Physics
分类简称：physics.chem-ph
提交时间：2023-07-19