弱热环境中由振荡外场诱导的化学反应
化学物理
2015-05-01 v1
摘要
化学反应速率日益必须在受外部刺激控制的系统中确定。在这些系统中，当反应物群体受时变外场强迫跨越能垒时，反应在从反应物到产物转化过程中必须经过的过渡态不再是固定的几何结构，而是随时间变化的。对于一个周期强迫的模型反应，我们发展了附着于过渡态轨迹的无再交叉分割面 [T. Bartsch, R. Hernandez, and T. Uzer, Phys. Rev. Lett. 95, 058301 (2005)]。我们先前已表明，对于单模正弦驱动，时变过渡态的稳定性直接决定反应速率 [G. T. Craven, T. Bartsch, and R. Hernandez, J. Chem. Phys. 141, 041106 (2014)]。在此，我们将先前的工作扩展到多模驱动波形的情形。通过稳定性分析预测的反应速率与通过反应通量数值计算获得的速率之间观察到极好的一致性。我们还表明，对于由弱热噪声驱动的反应系统，其最优分割面及由此产生的反应速率可利用底层确定性系统的过渡态几何很好地近似。只要热驱动强度小于周期驱动的强度量级，这种一致性就保持。这一结果的优势在于其简洁性。在周期场驱动的化学反应中，利用无噪声的时变几何来获取过渡态理论速率的惊人准确性揭示了动力学，而无需耗费暴力计算的成本。
引用
@article{arxiv.1504.08354,
title = {Chemical reactions induced by oscillating external fields in weak thermal environments},
author = {Galen T. Craven and Thomas Bartsch and Rigoberto Hernandez},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.08354},
year = {2015}
}