HDO与H2碰撞中旋转激发的混合量子/经典理论：对称性破缺效应及时间依赖动力学

《Journal of Chemical Theory and Computation》：Mixed Quantum/Classical Theory for Rotational Excitation of HDO in Collisions with H2: Symmetry Breaking Effects and Time-Dependent Dynamics

同位素取代水分子HDO与氢分子H2的碰撞中应用混合量子/经典理论（MQCT），研究对称性破缺对势能面及跃迁概率的影响。通过MQCT与全量子CC方法对比，验证了方法的有效性，发现碰撞参数与激发态跃迁间的关联机制。

　　

本文介绍了将混合量子/经典非弹性散射理论（MQCT）应用于同位素取代的水分子（HDO）与氢分子碰撞过程中的转动激发现象。文中描述了由于同位素取代导致的水分子-氢分子系统势能面的变化，并探讨了对称性破缺的影响。研究发现，势能展开中的额外项具有显著意义，因此在碰撞过程中可能发挥重要作用。HDO + H₂碰撞的建模采用了MQCT方法和MOLSCAT的全量子CC方法，后者被用作可靠的基准。研究考虑了H₂分子的两种振动态（顺式和反式）。重点关注了由于对称性破缺而在HDO中变得可能的跃迁，而在对称的H₂O中这些跃迁是被禁止的。两种方法在HDO的转动非弹性跃迁的总截面和部分截面上的预测结果非常吻合。此外，时变MQCT方法为分子碰撞过程、转动态激发以及碰撞伙伴之间的能量传递提供了额外的见解。该方法揭示了H₂分子激发态的重要作用，并表明在某些碰撞参数（或轨道角动量）下，逐态跃迁的过程可能导致HDO最终态分布出现意外结果。