分子电子结构的从头算随机矩阵理论
该研究团队采用从头算电子结构方法,探究分子电子结构中随机矩阵理论(RMT)的普适性现象。通过单参考电子结构方法(包括哈特里-福克方法、组态相互作用单激发态法、密度泛函理论及线性响应含时密度泛函理论),研究人员计算了若干典型分子(苯、丙氨酸、1-苯基乙胺、甲基环氧乙烷及螺旋烯链)的单粒子轨道能量与多电子激发态。对于一般低对称性几何构型,这些从头算哈密顿量的展开谱呈现出高斯正交系综(GOE)的维格纳-戴森能级统计特征。针对扩展螺旋烯链体系,该工作明确限定在电离阈值以下的束缚价电子激发态范围,仍观测到GOE统计规律,表明RMT普适性存在于与实际分子直接相关的物理态中。 研究团队进一步探索了分子电子谱对外加电磁场的响应特性。理论预测电极化率方差(能级曲率K)在作为红外截断的磁场中呈现非解析行为:<K^2>∝log(1/|B|)。尽管仅在远超实验可及范围的强磁场条件下,团队观测到向高斯幺正系综(GUE)的转变现象。这些结果表明,随机矩阵普适性为复杂体系中相互作用电子谱的从头算预测提供了普适性理论框架。
量科快讯
21 小时前
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