論文の概要: Dissociative recombination and ion-pair formation in $\mathrm{HeH^+}$ isotopologues: A time-dependent wave-packet study including rotational coupling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.11352v1
• Date: Tue, 09 Jun 2026 18:30:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-11 16:42:38.141321
• Title: Dissociative recombination and ion-pair formation in $\mathrm{HeH^+}$ isotopologues: A time-dependent wave-packet study including rotational coupling
• Title（参考訳）: $\mathrm{HeH^+}$アイソトポローグにおける解離的再結合とイオン対形成:回転結合を含む時間依存性波束の研究
• Authors: Sifiso Musa Nkambule, Malibongwe Tsabedze, Oscar N. Mabuza, Mbuso K. Matfunjwa,
• Abstract要約: 本稿では,mathrmHeH+$ isotopologuesにおける解離組換え(DR)と共鳴イオン対形成の理論的検討を行った。 核動力学は23の結合された電子状態で扱われ、これには2ドル、2ドル、2ドルの対称性が含まれる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present a comprehensive theoretical investigation of dissociative recombination (DR) and resonant ion-pair (RIP) formation in $\mathrm{HeH^+}$ isotopologues using time-dependent wave-packet propagation methods. Nuclear dynamics are treated on a set of 23 coupled electronic states, including $^2Σ$, $^2Π$, and $^2Δ$ symmetries, in both adiabatic and strictly diabatic representations, with rotational couplings explicitly included. Reaction cross sections are computed over collision energies ranging from 0 to 50 eV. The results reveal that inclusion of a large manifold of resonant states and rotational couplings significantly enhances the DR cross section relative to earlier theoretical studies. In the diabatic representation, $^2Σ$ states dominate the recombination dynamics, while in the adiabatic representation, $^2Π$ and $^2Δ$ states contribute significantly at low collision energies. For RIP formation, two different diabatization schemes yield systematically larger cross sections than previous models, highlighting the sensitivity of ion-pair production to electronic coupling structure. Isotopic effects are examined, showing a clear inverse dependence of cross section magnitude on reduced mass. The present results underscore the importance of multi-state coupling and nonadiabatic effects in accurately describing electron-molecule collision processes in primordial and astrophysical plasmas.
• Abstract（参考訳）: 本稿では, 時間依存性波束伝搬法を用いて, $\mathrm{HeH^+}$アイソトポローグにおける解離結合 (DR) と共振イオン対 (RIP) の形成を包括的に理論的に検討する。 核動力学は、adiabatic表現と厳密なダイアバティック表現の両方において、$^2Σ$、$^2\$、$^2Δ$対称性を含む23の結合電子状態の集合で扱われ、回転結合が明示的に含まれる。 反応断面積は0から50eVの衝突エネルギーで計算される。 その結果、共鳴状態の大きい多様体と回転結合の存在は、初期の理論的研究と比較してDR断面を著しく向上させることが明らかとなった。 ダイアバティック表現では、$^2Σ$状態がリコンビネーションダイナミクスを支配し、adiabatic表現では、$^2\$状態と$^2Δ$状態は低衝突エネルギーで大きく寄与する。 RIP形成においては、2つの異なるダイアバタイズ方式が従来のモデルよりも体系的に大きな断面積をもたらし、電子カップリング構造に対するイオン対生成の感度を強調している。 同位体効果を調べたところ, 質量減少に対する断面径の逆依存性は明らかであった。 本研究は, 原始および天体物理学プラズマにおける電子-分子衝突過程を正確に記述する上で, 多状態結合と非断熱的効果の重要性を裏付けるものである。

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