带屏蔽洛伦兹力的从头算分子动力学。第二部分：强磁场中的高效传播子与转振动光谱
化学物理
2021-07-28 v1 计算物理
摘要
强磁场对分子的动力学有重大影响。除了电子结构的变化外，原子核还受到被电子屏蔽的磁场的洛伦兹力。在这项工作中，我们基于在 Hartree-Fock 理论水平计算的有效哈密顿量，利用从头算分子动力学模拟来探究这些效应。为了将这些非保守力正确纳入动力学，我们设计了一系列新颖的传播子，在测试案例中表现出良好的效率与稳定性。作为首个应用，我们分析了 He 和 H 在两个磁白矮星特征场强（0.1 T 和 T）下的模拟。He 的模拟清楚地证明了洛伦兹力的电子屏蔽在动力学中的重要性，而提取的 H 转振动光谱揭示了在无场情况下未观察到的若干迷人特征：转动/振动与回旋转动的耦合、具有异常选择规则的泛频，以及随场强增加由受阻转动转变为天平动。我们得出结论，我们所提出的框架是研究这些极端环境中分子的强有力工具。
引用
@article{arxiv.2105.04225,
title = {Ab-Initio Molecular Dynamics with Screened Lorentz Forces. Part II. Efficient Propagators and Rovibrational Spectra in Strong Magnetic Fields},
author = {Laurens D. M. Peters and Tanner Culpitt and Laurenz Monzel and Erik I. Tellgren and Trygve Helgaker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.04225},
year = {2021}
}