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振动强耦合影响后过渡态分叉反应的产物选择性

化学物理 2026-03-11 v1 应用物理

摘要

理解化学反应速率受振动强耦合(Vibrational Strong Coupling, VSC)调制的机制是近期几项研究的焦点。然而,对于 VSC 的模式特异性解释仍然尚未明了。在本研究中,我们通过将后过渡态分叉(Post-Transition State Bifurcation, PTSB)反应模型耦合到光学腔体中,来展示 VSC 下的动力学。该最小二维PTSB模型包含导致能量不对称产物井分支的谷-谷拐点(valley-ridge inflection, VRI)。本研究旨在探讨在 VSC 条件下,这类已知对动力学效应敏感的 PTSB 系统的产物选择性(分支比率)是否可以显著被扰动。详细的经典和量子动力学计算,以及对模型参数的系统性变化,揭示分支比率可在 VSC 下近乎提高一个倍数。有趣的是,在某些参数区间,我们发现经典-量子间的对应性良好。除了强调腔体-系统和分子内能量传递在所观察增强作用中的作用外,本研究凸显了 VSC 在腔体频率与各分子振动模式频率选择方面的复杂性。此外,本工作突显了基于腔量子电动力学的工具如何用于重塑具有复杂势能势能景观反应的动力学结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.09713,
  title  = {Vibrational strong coupling influences product selectivity in a model for post transition state bifurcation reactions},
  author = {Subhadip Mondal and Atul Kumar and Srihari Keshavamurthy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.09713},
  year   = {2026}
}