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H + HeH$^+$ $\rightarrow$ He + H$_2^+$ 反应动力学

化学物理 2025-03-28 v1 计算物理

摘要

本文研究了 H + HeH+^+ \rightarrow He + H2+_2^+ 反应在电子基态中的反应动力学,采用两种不同的势能面 (PES) 表示方法。第一种方法结合核函数和神经网络表示 UCCSD(T) 参考数据,第二种方法为修正势能面 (cR-PES),消除了初始展开中出现的进入通道人工势垒。尽管两种 PES 之间存在差异,但两种方法在 T=10T = 10 K 时均得到 kv=0,j=02×109k_{v=0,j=0} \approx 2 \times 10^{-9} cm3^3/molecule/s,与 TT-独立的 Langevin 速率 kL=2.1×109k_{\rm L} = 2.1 \times 10^{-9} cm3^3/molecule/s 一致,但显著高于唯一实验测得的值 kICR=(9.1±2.5)×1010k_{\rm ICR} = (9.1 \pm 2.5) \times 10^{-10} cm3^3/molecule/s。两种 PES 的分支比率也相当相似。然而,在分析较少平均化的性质,如初始态选择的 TT-依赖速率系数和 H2+_2^+ 产物的最终振动态时,两种 PES 之间的差异在可观测量中体现出来。因此,根据所分析的性质,需要准确且全局有效的 PES 表示,而对于状态平均可观测量,则可以遵循更近似和经验的构建方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.21196,
  title  = {Reaction Dynamics of the H + HeH$^+$ $\rightarrow$ He + H$_2^+$ System},
  author = {Meenu Upadhyay and Silvan Käser and Jayakrushna Sahoo and Yohann Scribano and Markus Meuwly},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.21196},
  year   = {2025}
}