Метод гиперболических матриц для исследования динамики атомов и молекул с помощью волновых пакетов

Авторы

  • Максим Юрьевич Яковлев Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена https://orcid.org/0000-0002-1562-7370
  • Андрей Константинович Беляев Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена https://orcid.org/0000-0001-8834-1456

DOI:

https://doi.org/10.33910/2687-153X-2024-5-1-21-29

Ключевые слова:

волновой пакет, атомные и молекулярные столкновения, неадиабатические переходы, ядерная динамика, матричная экспонента

Аннотация

Метод гиперболических матриц предложен для исследования ядерной динамики атомов и молекул в рамках техники волновых пакетов и формализма подхода Борна — Оппенгеймера. Метод позволяет рассчитывать эволюцию волнового пакета при помощи произведения обычных матриц вместо распространения во времени посредством матричных экспонент. Формализм метода подробно описан, и представлен иллюстративный пример применения метода к модели Талли. Получено хорошее согласие с результатами применения модели Ландау — Зинера.

Библиографические ссылки

Akpinar, S., Surucu, S. (2011) Time dependent wave packet study of the H-+ H2 nonreactive scattering. Journal of Quantum Information Science, 1 (2), 96–103. https://doi.org/10.4236/jqis.2011.12013 (In English)

Al-Mohy, A. H., Higham, N. J. (2010) A new scaling and squaring algorithm for the matrix exponential. SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications, 31 (3), 970–989. https://doi.org/10.1137/09074721X (In English)

Al-Mohy, A. H., Higham, N. J. (2011) Computing the action of the matrix exponential, with an application to exponential integrators. SIAM Journal on Scientific Computing, 33 (2), 488–511. https://doi.org/10.1137/100788860 (In English)

Balakrishnan, N., Kalyanaraman, C., Sathyamurthy, N. (1997) Time-dependent quantum mechanical approach to reactive scattering and related processes. Physics Reports, 280 (2), 79–144. https://doi.org/10.1016/S0370-1573(96)00025-7 (In English)

Mao, Y., Buren, B., Yang, Z. , Chen, M. (2022) Time-dependent wave packet dynamics study of the resonances in the H + LiH+ (v = 0, j = 0) → Li+ + H2 reaction at low collision energies. Physical Chemistry Chemical Physics, 24 (25), 15532–15539. https://doi.org/10.1039/D1CP05601H (In English)

Neuhauser, D., Baer, M., Judson, R. S., Kouri, D. J. (1991) The application of time-dependent wavepacket methods to reactive scattering. Computer Physics Communications, 63 (1–3), 460–481. https://doi.org/10.1016/0010-4655(91)90270-U (In English)

Tully, J. C. (1990) Molecular dynamics with electronic transitions. The Journal of Chemical Physics, 93 (2), 1061–1071. https://doi.org/10.1063/1.459170 (In English)

Vaeck, N., Desouter-Lecomte, M., Lievin, J. (1998) Non-adiabatic wave packet dynamics for charge exchange processes: Application to C4+ + H. Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, 32 (2), 409–428. https://doi.org/10.1088/0953-4075/32/2/021 (In English)

Опубликован

2024-03-11

Выпуск

Раздел

Theoretical Physics