气固反应中的环聚合物分子动力学：量子效应的简便引入
化学物理
2019-12-06 v2
摘要
准确模拟气固碰撞动力学对理论而言是一大挑战，尤其在量子效应重要的低能量（或低温）区间。此处，基于路径积分的非平衡环聚合物分子动力学（NE-RPMD）方法被采用来计算H2在Cu(111)上及D2O在Ni(111)上的解离初始黏附概率（S0），揭示了这两个基准表面反应中不同的量子性质。NE-RPMD成功捕获了H2在极低能量下解离的量子隧穿，而准经典轨迹（QCT）方法在此突然失效。此外，即便在高于ZPE修正势垒的碰撞能量下，QCT也因严重的零点能（ZPE）泄漏而大幅高估D2O的S0。NE-RPMD不受此问题影响，其预测的D2O的S0值与精确但昂贵的量子波包方法所得的基准结果吻合更佳。我们的结果表明NE-RPMD是模拟气固反应中量子效应的一种有前景的方法。
引用
@article{arxiv.1910.11512,
title = {Ring Polymer Molecular Dynamics in Gas-Surface Reactions: Inclusion of Quantum Effects Made Simple},
author = {Qinghua Liu and Liang Zhang and Yongle Li and Bin Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.11512},
year = {2019}
}