初始绝热势能面与臭氧(O3)的非绝热耦合:四态双电子哈密顿量的构建
该研究团队采用基于第一性原理的高精度从头算绝热势能面(PESs)计算方法,结合态平均多组态自洽场(SA-MCSCF)和内置收缩多参考组态相互作用方法[含固定参考Davidson校正的ic-MRCI(Q)]。针对臭氧分子低能域的四个单重电子态(X̃¹A′、1¹A″、1¹A′和2¹A″),采用包含12个轨道18个电子的全价层活性空间及aug-cc-pVQZ基组。计算结果精确重现了臭氧(1.101 eV)和氧分子(5.106 eV)的解离能,并与实验数据吻合的O3振动频率。 为确保相互作用区域和渐近区域的精度与收敛性,研究人员:(a)在SA-MCSCF计算中扩展电子态数量(包含单重态、三重态和五重态);(b)系统扩大活性空间[从(12e,9o)→(18e,12o)→(24e,15o)]和基组规模(AVDZ→AV6Z→完全基组极限);(c)引入多参考特征与Davidson校正。通过耦合扰动多组态自洽场(CP-MCSCF)方法计算非绝热耦合项(NACTs)的四态绝热-非绝热变换,在C2v、D3h和Cs对称性构型下定位了相邻电子态(1-2、2-3和3-4)之间的锥形交叉。 最终成果包括:(a)ic-MRCI(Q)计算显示入射氧原子与双原子氧(O2)结合的最小能量路径不存在"暗礁"特征;(b)在固定超半径ρ=4玻尔的四态子希尔伯特空间中,以超角(θ, φ)为变量的NACTs与非绝热PES矩阵元分布。
量科快讯
1 天前
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