利用解析高斯积分计算甲烷的电子碰撞与光电离截面
化学物理
2024-05-15 v2
摘要
从理论上研究了 CH4 分子的内层 (2a1) 和外层 (1t2) 价轨道的光致电离或电子碰撞电离。尽管采用了包括单中心方法和相当简单的分子畸变势在内的一系列近似，计算出的截面总体上与其他理论方法的结果相似，且与实验数据吻合较好。本方法的独创性在于我们评估跃迁矩阵元的方式。该计算方案的关键在于，出射电子的连续态径向波函数由复高斯型轨道的有限和表示。这一数值上代价高昂的优化任务随后被必要积分（从而所有电离可观测量，包括截面角分布）相当简单且快速的解析计算所大幅补偿。所提出并实现的高斯方法在出射电子能量高达 2.7 a.u. 的所有考虑的运动学情形下，被证明在数值上非常可靠。此处提供了该方案针对由单中心 Slater 型轨道描述的束缚分子态的解析公式化；然而，同样可以采用高斯型轨道。结合连续态的复高斯函数，可以设想一种具有多中心束缚态的全高斯方法。
引用
@article{arxiv.2312.11695,
title = {Calculation of electron-impact and photo-ionization cross sections of methane using analytical Gaussian integrals},
author = {Abdallah Ammar and Arnaud Leclerc and Lorenzo Ugo Ancarani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.11695},
year = {2024}
}