論文の概要: Nonadiabatic Quantum Dynamics of Molecules Scattering from Metal Surfaces
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.05142v1
- Date: Mon, 7 Oct 2024 15:54:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-01 23:58:57.762719
- Title: Nonadiabatic Quantum Dynamics of Molecules Scattering from Metal Surfaces
- Title（参考訳）: 金属表面から散乱する分子の非断熱量子ダイナミクス
- Authors: Riley J. Preston, Yaling Ke, Samuel L. Rudge, Nils Hertl, Raffaele Borrelli, Reinhard J. Maurer, Michael Thoss,
- Abstract要約: 電子と金属表面の分子運動の間の非断熱結合はエネルギー散逸を引き起こす。
金属表面から分子を散乱させる理論的なアプローチとして、すべての非断熱および量子核効果を包含する手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Nonadiabatic coupling between electrons and molecular motion at metal surfaces leads to energy dissipation and dynamical steering effects during chemical surface dynamics. We present a theoretical approach to the scattering of molecules from metal surfaces that incorporates all nonadiabatic and quantum nuclear effects due to the coupling of the molecular degrees of freedom to the electrons in the metal. This is achieved with the hierarchical equations of motion (HEOM) approach combined with a matrix product state representation in twin space. The method is applied to the scattering of nitric oxide from Au(111), for which strongly nonadiabatic energy loss during scattering has been experimentally observed, thus presenting a significant theoretical challenge. Since the HEOM approach treats the molecule-surface coupling exactly, it captures the interplay between nonadiabatic and quantum nuclear effects. Finally, the data obtained by the HEOM approach is used as a rigorous benchmark to assess various mixed quantum-classical methods, from which we derive insights into the mechanisms of energy dissipation and the suitable working regimes of each method.
- Abstract（参考訳）: 電子と金属表面の分子運動の間の非断熱的結合は、化学表面のダイナミックスにおけるエネルギー散逸と動的ステアリング効果をもたらす。
我々は、金属表面から分子を散乱させる理論的アプローチを提案し、金属中の電子に分子の自由度が結合するため、すべての非断熱的および量子核効果を包含する。
これは、階層的な運動方程式(HEOM)アプローチと双対空間における行列積状態表現を組み合わせることで達成される。
この方法は、Au(111)からの一酸化窒素の散乱に応用され、散乱中の強非線形エネルギー損失が実験的に観察され、重要な理論的課題が提示されている。
HEOMアプローチは分子と表面のカップリングを正確に扱うため、非断熱効果と量子核効果の相互作用を捉える。
最後に、HEOM法により得られたデータは、様々な混合量子古典的手法を評価するための厳密なベンチマークとして使用され、そこからエネルギー散逸のメカニズムと各手法の適切な作業条件に関する洞察を導き出す。
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