${\rm H}_3^+$ 分子离子的基态：背后的物理机制

我们确定了导致 ${\rm H}_3^+$ 分子离子结合的五种物理相互作用机制。这些机制以变分试探函数的形式实现，并计算了它们各自的总能量。在（二 - 三 - 七）参数试探函数中，每一种都依次提供了最准确的 Born-Oppenheimer (BO) 基态能量近似，分别对应于：H$_2$ 分子加质子（两个变分参数）、H$_2^+$ 离子加 H 原子（三个变分参数）以及广义 Guillemin-Zener 函数（七个变分参数）。这些试探函数的选择遵循物理适切性准则，并包含了指数形式 $\sim\exp{(\gamma r_{12})}$ 的电子关联，其中 $\gamma$ 为变分参数。我们研究了两种不同结合机制的叠加，其中一种特定的叠加，即广义 Guillemin-Zener 加 H$_2$ 分子加质子（十个变分参数），在平衡位置提供的总能量为 $E=-1.3432$ a.u.。三种机制的叠加：广义 Guillemin-Zener 加（H$_2$ 分子加质子）加（H$_2^+$ 离子加 H）（十四个参数），导致的总能量与已知最佳 BO 能量偏差约为 $0.0004$ a.u.，{\it 它在精确的非 BO 总能量中复现了二到三位有效数字}。总体而言，我们的变分能量与目前可获得的最准确结果以及主要期望值在二到四位有效数字上相符。