論文の概要: Efficient computational methods for rovibrational transition rates in
molecular collisions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.04470v2
- Date: Tue, 12 Jul 2022 13:04:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-10 01:34:02.548624
- Title: Efficient computational methods for rovibrational transition rates in
molecular collisions
- Title（参考訳）: 分子衝突における偏移速度の効率的な計算法
- Authors: Taha Selim, Ad van der Avoird, and Gerrit C. Groenenboom
- Abstract要約: 分子衝突における可逆遷移の状態間速度係数は量子散乱計算から得られる。
結合状態近似(CSA)に基づく近似的だがより効率的な手法を提案する。
また, NNCC法とマルチチャネル歪み波近似(MC-DWBA)を組み合わせることにより, 実際に精度を損なうことなく, さらにCPU時間を短縮できることを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Astrophysical modeling of processes in environments that are not in local
thermal equilibrium requires the knowledge of state-to-state rate coefficients
of rovibrational transitions in molecular collisions. These rate coefficients
can be obtained from coupled-channel (CC) quantum scattering calculations which
are very demanding, however. Here we present various approximate, but more
efficient methods based on the coupled-states approximation (CSA) which
neglects the off-diagonal Coriolis coupling in the scattering Hamiltonian in
body-fixed coordinates. In particular, we investigated a method called NNCC
(nearest-neighbor Coriolis coupling) [D. Yang, X. Hu, D. H. Zhang, and D. Xie,
J. Chem. Phys. 148, 084101 (2018)] that includes Coriolis coupling to first
order. The NNCC method is more demanding than the common CSA method, but still
much more efficient than full CC calculations, and it is substantially more
accurate than CSA. All of this is illustrated by showing state-to-state cross
sections and rate coefficients of rovibrational transitions induced in CO$_2$
by collisions with He atoms. It is also shown that a further reduction of CPU
time, practically without loss of accuracy, can be obtained by combining the
NNCC method with the multi-channel distorted-wave Born approximation (MC-DWBA)
that we applied in full CC calculations in a previous paper.
- Abstract（参考訳）: 局所的な熱平衡にない環境でのプロセスの天体物理学的モデリングは、分子衝突における可逆遷移の状態から状態への速度係数の知識を必要とする。
これらの速度係数は、非常に要求される結合チャネル(CC)量子散乱計算から得られる。
ここでは、体固定座標における散乱ハミルトニアンの非対角コリオリ結合を無視した結合状態近似(CSA)に基づく、近似的だがより効率的な手法を提案する。
特に, NNCC (nearest-neighbor Coriolis coupling) (D. Yang, X. Hu, D. H. Zhang, D. Xie, J. Chem. Phys. 148, 084101 (2018)) と呼ばれる方法を検討した。
NNCC法は一般的なCSA法よりも要求が大きいが、完全なCC計算よりもはるかに効率的であり、CSAよりもかなり正確である。
これら全ては、He原子との衝突によってCO$2$で誘導される平衡遷移の状態-状態間断面積と速度係数を示すことによって示される。
また, nncc法とmc-dwba(multi-channel distortioned wave born approximation)を組み合わせることで, 精度を損なうことなくcpu時間をさらに短縮できることを示した。
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