量子速率计算中氢扩散的非马尔可夫效应及电子摩擦
材料科学
2025-06-04 v2 化学物理
摘要
我们解决将非马尔可夫电子摩擦效应纳入量子力学动力学可观测量计算中的挑战。形式化了一种广义Langevin方程（GLE），用于环聚合分子动力学（RPMD）速率计算，将电子摩擦与金属表面吸附体的核量子效应（NQEs）相结合。引入一种高效传播算法，能够捕捉摩擦强度的空间依赖性以及非马尔可夫摩擦记忆。本框架应用于源自ab initio密度泛函理论（DFT）计算推导的铜(111)表面上氢原子扩散模型，发现非马尔可夫效应显著改变速率常数和隧穿交叉温度。我们的发现解释了为何使用马尔可夫摩擦的经典分子动力学模拟与实验测量显示出意外的良好一致性，凸显了在第一性原理原子尺度模拟中非马尔可夫效应的关键作用。
引用
@article{arxiv.2412.15014,
title = {Non-Markovian Effects in Quantum Rate Calculations of Hydrogen Diffusion with Electronic Friction},
author = {George Trenins and Mariana Rossi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.15014},
year = {2025}
}
备注
8 pages, 3 figures