基于平均场腔量子电动力学方法的静态电偶极极化率与超极化率张量
化学物理
2025-07-31 v2
摘要
为了评估静态分子响应性质在多大程度上受电子自由度与光学腔模式之间相互作用的影响，本文为 Hartree-Fock (HF) 与 Kohn-Sham 密度泛函理论 (DFT) 的腔量子电动力学 (QED) 推广形式实现了一阶电偶极响应函数。结果表明，在现实单分子耦合强度下，由 QED-HF 与 QED-DFT 得到的各向同性平均静态电偶极极化率张量对腔的存在不太敏感。相比之下，使用 QED-HF 计算的一阶超极化率张量可被腔显著改变，这取决于分子与腔模式偏振轴的相对取向。例如，与孤立分子情况相比，当分子与耦合强度为 a.u. 的单模光学腔耦合，且腔模式沿分子主轴偏振时，对硝基苯胺的各向同性平均超极化率降低了 20% 以上。另一方面，在此耦合强度与偏振条件下，QED-HF 或 QED-DFT 给出的各向同性平均静态偶极极化率仅降低约 2--5%，具体取决于所选的 DFT 泛函。
引用
@article{arxiv.2506.00217,
title = {Static Electric Dipole Polarizability and Hyperpolarizability Tensors from Mean-Field Cavity Quantum Electrodynamics Approaches},
author = {A. Eugene DePrince and Stephen H. Yuwono},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.00217},
year = {2025}
}