論文の概要: Many-body theory of positron binding in polyatomic molecules
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.06959v2
- Date: Mon, 12 Jul 2021 18:23:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-31 04:00:00.016288
- Title: Many-body theory of positron binding in polyatomic molecules
- Title（参考訳）: 多原子分子におけるポジトロン結合の多体理論
- Authors: J. Hofierka, B. Cunningham, C. M. Rawlins, C. H. Patterson and D. G.
Green
- Abstract要約: 陽電子-分子相互作用の理論を開発し、強い多体相関の役割を明らかにする。
また、個々の分子軌道の役割を解明し、電子的な$pi$結合の重要性を強調した。
アプローチは陽電子散乱や分子や凝縮物質における$gamma$スペクトルにまで拡張することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Positrons bind to molecules leading to vibrational excitation and
spectacularly enhanced annihilation. Whilst positron binding energies have been
measured via resonant annihilation spectra for $\sim$90 molecules in the past
two decades, an accurate \emph{ab initio} theoretical description has remained
elusive. Of the molecules studied experimentally, calculations exist for only
6, and for these, standard quantum chemistry approaches have proved severely
deficient, agreeing with experiment to at best 25% accuracy for polar
molecules, and failing to predict binding in nonpolar molecules. The mechanisms
of binding are not understood. Here, we develop a many-body theory of
positron-molecule interactions and uncover the role of strong many-body
correlations including polarization of the electron cloud, screening of the
positron-electron Coulomb interaction by molecular electrons, and crucially,
the unique non-perturbative process of virtual-positronium formation (where a
molecular electron temporarily tunnels to the positron): they dramatically
enhance binding in polar molecules and enable binding in nonpolars. We also
elucidate the role of individual molecular orbitals, highlighting the
importance of electronic $\pi$ bonds. Overall, we calculate binding energies in
agreement with experiment (to within 1% in cases), and we predict binding in
formamide and nucleobases. As well as supporting resonant annihilation
experiments and positron-based molecular spectroscopy, the approach can be
extended to positron scattering and annihilation $\gamma$ spectra in molecules
and condensed matter, to provide fundamental insight and predictive capability
required to properly interpret materials science diagnostics, develop
antimatter-based technologies (including positron traps, beams and positron
emission tomography), and understand positrons in the galaxy.
- Abstract（参考訳）: 陽電子は分子に結合し、振動励起と壮大な消滅をもたらす。
陽電子結合エネルギーは過去20年間で90分子の共鳴消滅スペクトルによって測定されてきたが、正確な<emph{ab initio}理論記述はいまだに解明されていない。
実験的に研究された分子のうち、計算は6つしか存在せず、これらの量子化学の標準的なアプローチは、極性分子の25%の精度で実験に合意し、非極性分子の結合を予測できなかった。
結合のメカニズムは理解されていない。
ここでは、陽電子-分子相互作用の多体理論を展開し、電子雲の分極、分子電子による陽電子-電子クーロン相互作用のスクリーニングなどを含む強多体相関の役割を明らかにするとともに、仮想ポジトロニウム生成の特異な非摂動的過程(分子電子が陽電子に一時的にトンネルする)、極性分子の結合を劇的に強化し、非極性分子の結合を可能にする。
また、個々の分子軌道の役割を解明し、電子的$\pi$結合の重要性を強調した。
全体として、実験(場合の1%以内)と一致して結合エネルギーを計算し、ホルムアミドとヌクレオ塩基の結合を予測する。
共鳴消滅実験や陽電子ベースの分子分光法をサポートするだけでなく、分子や凝縮物における陽電子散乱と消滅$\gamma$スペクトルに拡張することができ、材料科学の診断を適切に解釈し、反物質ベースの技術(陽電子トラップ、ビーム、陽電子放出トモグラフィーを含む)を開発し、銀河の陽電子を理解するのに必要な基本的な洞察と予測能力を提供する。
関連論文リスト
- Positron annihilation and binding in aromatic and other ring molecules [0.0]
消滅スペクトルは、入射陽電子エネルギーの関数として解決された芳香族および複素環環分子に対して提示される。
測定された結合エネルギーと、テクティタブ初期多体理論の予測との間には、優れた一致を見いだすことができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-05T14:11:30Z) - Cavity-Born-Oppenheimer Hartree-Fock Ansatz: Light-matter Properties of
Strongly Coupled Molecular Ensembles [0.0]
ボルン・オッペンハイマー近似のキャビティの枠組みに,ab-initio Hartree-Fock ansatzを提出した。
強結合二原子フッ化水素分子のアンサンブルにおける集合効果について検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-05T11:20:24Z) - Observation of Rydberg blockade due to the charge-dipole interaction
between an atom and a polar molecule [52.77024349608834]
我々は、光ツイーザーに閉じ込められた1つのRb原子と1つのRbCs分子の電荷-双極子相互作用により、Rydbergの遮断を実証する。
結果は、Rydberg原子を用いて、個別に閉じ込められた分子間で量子情報が伝達されるハイブリッドプラットフォームの可能性を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-10T18:41:20Z) - Computational Insights into Electronic Excitations, Spin-Orbit Coupling
Effects, and Spin Decoherence in Cr(IV)-based Molecular Qubits [63.18666008322476]
効率的な分子量子ビットの化学設計を支援することを目的としたCr(IV)系分子の鍵となる性質に関する知見を提供する。
一軸ゼロフィールドスプリッティング(ZFS)パラメータの符号は、すべての考慮された分子に対して負であることが判明した。
我々は、53ドルCr核スピンと13C核スピンと1H核スピンとの(超)超微細結合を定量化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-01T01:23:10Z) - Theoretical Challenges in Polaritonic Chemistry [0.0]
ポラリトニック化学は、分子と閉じ込められた電磁場モードの間の強い光-物質結合を利用する。
波長スケールの光学キャビティでは、光-マター相互作用は集合効果によって制御される。
プラズモニックのサブ波長ナノキャビティにより、単一の分子でさえ強い結合に達することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-16T11:50:19Z) - Relativistic aspects of orbital and magnetic anisotropies in the
chemical bonding and structure of lanthanide molecules [60.17174832243075]
本研究では, 重同族ランタノイドEr2およびTm2分子の電子的およびロ-振動状態について, 最先端相対論的手法を適用して検討した。
我々は、91のEr2と36のTm2電子ポテンシャルを2つの基底状態原子に解離させることで、信頼できるスピン軌道と相関による分裂を得ることができた。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-06T15:34:00Z) - Magnetic properties and quench dynamics of two interacting ultracold
molecules in a trap [0.0]
本研究では、2つの相互作用する極性分子と常磁性分子の磁気特性と非平衡ダイナミクスについて検討する。
分子は多チャネル2体接触電位を介して相互作用し、分子間相互作用の短距離異方性を含む。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-22T17:35:46Z) - Electrically tuned hyperfine spectrum in neutral
Tb(II)(Cp$^{\rm{iPr5}}$)$_2$ single-molecule magnet [64.10537606150362]
分子電子レベルと核スピンレベルの両方を量子ビットとして用いることができる。
ドーパントを持つ固体系では、電場が核スピン量子ビットレベル間の間隔を効果的に変化させることが示されている。
この超微細スターク効果は量子コンピューティングにおける分子核スピンの応用に有用かもしれない。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-31T01:48:57Z) - Dynamical Strengthening of Covalent and Non-Covalent Molecular
Interactions by Nuclear Quantum Effects at Finite Temperature [58.999762016297865]
核量子効果(NQE)は非局在化された分子動力学を生成する傾向がある。
NQEはしばしば電子相互作用を増強し、有限温度での動的分子安定化をもたらす。
我々の発見は、分子や材料における原子核量子ゆらぎの多角的役割に関する新たな洞察をもたらす。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-18T14:30:29Z) - Quantum coherent spin-electric control in a molecular nanomagnet at
clock transitions [57.50861918173065]
ナノスケールでのスピンの電気的制御は、スピントロニクスのアーキテクチャ上の利点を提供する。
分子スピン材料における電場(E-場)感度の最近の実証が注目されている。
これまでに報告された電子場感度はかなり弱く、より強いスピン電結合を持つ分子をどうやって設計するかという問題を引き起こした。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-03T09:27:31Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。