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氢键中质子转移的振动增强隧穿模型

化学物理 2023-01-18 v1 材料科学

摘要

对外部振动对氢键(HB)中质子转移(PT)的影响进行了理论分析。该分析基于具有三角函数双阱势的二维薛定谔方程。其在标准绝热近似框架内获得的解是可用的。推导出一个解析公式,可借助在{\sl {Mathematica}}中实现的元素来计算PT速率。我们通过计算Zundel离子H5O2+{\rm{H_5O_2^{+}}}(氧鎓水合物)中分子间HB的PT速率常数来例证这一一般理论。该对象使得探索广泛的HB长度范围成为可能。在外部振动频率低于某个临界值时,计算得到的PT速率展现出极为丰富的共振行为(钟形峰的多次显现)。这发生在外部振动与质子坐标对称耦合的情况下。这种现象在反对称和压缩模式耦合中不存在。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.04867,
  title  = {Model for vibrationally enhanced tunneling of proton transfer in hydrogen bond},
  author = {A. E. Sitnitsky},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.04867},
  year   = {2023}
}

备注

21 p., 5 fig., accepted for publication to Chem.Phys.Lett