集体振动强耦合改变振动能量转移速率与路径的量子力学解构
化学物理
2024-11-25 v1 原子与分子团簇
光学
摘要
最近的实验表明，分子振动与光学腔场之间的振动强耦合（VSC）可以改变分子系统中的振动能量转移（VET）过程。然而，其潜在机制以及集体VSC下单个分子的行为在很大程度上仍不完整。在本工作中，我们结合了最先进的量子振动光谱计算、量子波包动力学模拟和从头算机器学习势，以阐明水分子OH伸缩振动的振动动力学如何被VSC改变。以(HO)-腔系统为例，我们展示了集体VSC打破了局域化图像，促进了OH伸缩振动的离域化，并开启了涉及邻近和远程水分子的新的分子间振动能量路径。VET过程的操控依赖于相应振动状态的跃迁偶极矩取向的对齐。发现新能量转移路径的出现归因于腔诱导的涉及不同水分子OH伸缩振动的振动共振，以及模式耦合模式的改变。我们的全量子理论计算不仅证实并扩展了先前关于腔修饰能量转移过程的发现，而且为集体VSC下的能量转移过程提供了新的见解。
引用
@article{arxiv.2411.14659,
title = {Quantum mechanical deconstruction of vibrational energy transfer rate and pathways modified by collective vibrational strong coupling},
author = {Qi Yu and Dong H. Zhang and Joel M. Bowman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.14659},
year = {2024}
}