超越 Born-Oppenheimer 范式的拓扑与 AIM 分析：新机遇
化学物理
2015-02-10 v3
摘要
本文对甲烷、乙烯、乙炔和苯等选定的基本烃类进行了分子中原子的多分量量子理论（MC-QTAIM）分析。这是首次将 MC-QTAIM 分析应用于多原子物种的报告。为了进行 MC-QTAIM 分析，第一步采用 Hartree-Fock 水平的核 - 电子轨道方法（NEO-HF）作为非 Born-Oppenheimer (nBO) 从头算计算程序，假设在这些系统中电子和质子均为量子波，而碳核为点电荷。从头算计算首先将每种物种的所有质子替换为氘核，然后替换为氚核。下一步，利用导出的 nBO 波函数进行“分子中的原子”(AIM) 分析。拓扑分析和原子性质积分的结果表明，MC-QTAIM 能够解读所有考虑物种的底层 AIM 结构。此外，每种同位素组成的分析结果各不相同，氢同位素的质量差异指纹在拓扑分析和 AIM 分析中均清晰可见。这种同位素区分在 MC-QTAIM 中是独一无二的，而在将原子核视为固定粒子的传统 QTAIM 中无法重现。分析结果还表明，形成原子盆地的每个量子核都驻留在其自身的盆地内。量子核被限制在单个盆地内这一特性被用于简化 MC-QTAIM 的基本方程，为未来的理论研究铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1407.2189,
title = {Topological and AIM analyses beyond the Born-Oppenheimer paradigm: New opportunities},
author = {Mohammad Goli and Shant Shahbazian},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.2189},
year = {2015}
}
备注
31 pages, 1 Figure