論文の概要: Phase Space Electronic Structure Theory: From Diatomic Lambda-Doubling to Macroscopic Einstein-de Haas

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.13448v1
• Date: Mon, 15 Dec 2025 15:46:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-16 17:54:56.731298
• Title: Phase Space Electronic Structure Theory: From Diatomic Lambda-Doubling to Macroscopic Einstein-de Haas
• Title（参考訳）: 位相空間電子構造理論:二原子Lambda-DoublingからMacroscopic Einstein-de Haasへ
• Authors: Linqing Peng, Tian Qiu, Nadine Bradbury, Xuezhi Bian, Mansi Bhati, Robert Littlejohn, Nathanael M. Kidwell, Joseph E. Subotnik,
• Abstract要約: 位相空間理論は電子運動量を捉えることができ、振動円二色をモデル化できることを示す。 電子ハミルトニアンを核位置と核運動量の両方でパラメータ化することにより、位相空間法はポテンシャルエネルギー面を生成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1730993190704666
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: $Λ$-doubling of diatomic molecules is a subtle microscopic phenomenon that has long attracted the attention of experimental groups, insofar as rotation of molecular $\textit{nuclei}$ induces small energetic changes in the (degenerate) $\textit{electronic}$ state. A direct description of such a phenomenon clearly requires going beyond the Born-Oppenheimer approximation. Here we show that a phase space theory previously developed to capture electronic momentum and model vibrational circular dichroism -- and which we have postulated should also describe the Einstein-de Haas effect, a macroscopic manifestation of angular momentum conservation -- is also able to recover the $Λ$-doubling energy splitting (or $Λ$-splitting) of the NO molecule nearly quantitatively. The key observation is that, by parameterizing the electronic Hamiltonian in terms of both nuclear position ($\mathbf{X}$) and nuclear momentum ($\mathbf{P}$), a phase space method yields potential energy surfaces that explicitly include the electron-rotation coupling and correctly conserve angular momentum (which we show is essential to capture $Λ-$doubling). The data presented in this manuscript offers another small glimpse into the rich physics that one can learn from investigating phase space potential energy surfaces $E_{PS}(\mathbf{X},\mathbf{P})$ as a function of both nuclear position and momentum, all at a computational cost comparable to standard Born-Oppenheimer electronic structure calculations.
• Abstract（参考訳）: 2原子分子の$$doublingは、長い間実験グループの注目を集めてきた微視的な現象であり、分子$\textit{nuclei}$の回転として、(縮退した)$\textit{electronic}$状態の小さなエネルギー変化を誘導する。 このような現象を直接記述するにはボルン=オッペンハイマー近似を超える必要がある。 ここでは、電子運動量と振動円二色性(英語版)を捉えるために以前に開発された位相空間理論(英語版)が、角運動量保存のマクロな表象であるアインシュタイン・ド・ハース効果(英語版)(Einstein-de Haas effect)についても、ほぼ定量的にNO分子の$$$doubling Energy splitting(または$$$$-splitting)を回復できることを示した。 重要な観察は、電子ハミルトニアンを核位($\mathbf{X}$)と核運動量($\mathbf{P}$)の両方の観点からパラメータ化することにより、位相空間法は電子回転結合を明示的に含み、角運動量を正確に保存するポテンシャルエネルギー面を生じる(これは$$$$doublingを捕捉することが不可欠である)。 この原稿で示されたデータは、核の位置と運動量の両方の関数として、位相空間ポテンシャルエネルギー曲面(E_{PS}(\mathbf{X},\mathbf{P})$を標準ボルン=オッペンハイマー電子構造計算に匹敵する計算コストで調べることから学べるリッチな物理学を垣間見ることができる。

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