第二阶 Jahn-Teller 理论中的对角曲率可为负：基于 NH3 的解析证明及第一性原理确认
材料科学
2026-03-17 v1
摘要
我们展示了第二阶 Jahn-Teller 理论（SOJTT）中的对角曲率可以为负，这否定了其根本的正性假设。通过冻结声子的众包展开方法，我们证明不存在量子力学原理强制其正性；将其重构为 Kohn-Sham 框架后进一步揭示，声子引起的本征能变化仅源于电子-核相互作用、Hartree 势及交换关联势，动能贡献恰好相互抵消。对 NH3 的第一性原理计算表明，D3h 参考构型位于 A2" 鞍点处；Schwarz 不等式上界分析将 HOMO-LUMO 混合贡献限制在总能量下降的 < 0.2%，而 99.8% 的能量下降源自驱动 N（2s-2pz）电子重新分布的对角电子-核项。这些发现推翻了 SOJTT 的一个核心原则，确立了自发结构对称性破缺要求必须验证鞍点，而非仅假设对角曲率的正性。
引用
@article{arxiv.2603.14291,
title = {Diagonal Curvature in Second Order Jahn Teller Theory Can Be Negative: An Analytic Proof with First-Principles Confirmation in NH3},
author = {Zhian Li and Hanxiang Mi and Xiyue Cheng and Jurgen Kohler and Shuiquan Deng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.14291},
year = {2026}
}