研究了基态HCP在振动能量接近和超过线性CPH鞍点时的旋转振动能级结构。关于鞍点以上的能量,我们研究了氢围绕CP核的受阻破键内旋转和分子在空间固定轴系统中的旋转之间的强科里奥利相互作用的可能光谱表现。关于鞍点以下的能量,我们从量子和半经典的观点对先前观测到的异常大的能量提供了新的解释B类(旋转)和22HCP大振幅纯弯曲态(别处称为“异构化”或鞍结态)的(能量依赖于振动角动量)常数。我们还预测了其他光谱常数中的类似异常,包括“离心畸变”常数D类以及“旋转我-共振参数2有效光谱旋转振动常数的这些变化表明是HCP弯曲/内部转子系统的球摆拓扑的直接结果,这与一种称为量子单峰的现象有关,定义为所有状态都没有平滑有效的量子数集。我们使用半经典反演原理导出了HCP弯曲/内转子模式的半经验模型,并对游动有效哈密顿量模拟HCP高振动激发态的能力的崩溃提供了新的见解。

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我们想简要评论一下为什么半经典倒置有效弯曲势比简单的绝热处理更准确地再现HCP旋转常数。第一个关键点是绝热近似的不足从头算PES是由绝热近似引起的,而不是PES本身,PES能够很好地再现观测到的旋转常数。第二个临界点是半经典倒置势再现了量子弯曲能量按设计,但其再现旋转常数的能力并不平凡,这意味着反演过程部分纠正了原始绝热近似中的某些缺陷。为什么会这样?我们怀疑,但无法证明,反演的成功与拟合的有效哈密顿量的结构有关,它只包括一个共振相互作用,即CP拉伸和弯曲之间的费米2:1共振。这种共振的加入有效地降低了零阶CP拉伸和弯曲能量。然而,弯曲和CH拉伸之间不包括共振相互作用。这一事实并不意味着弯曲和CH拉伸之间没有相互作用,只是这种相互作用不需要通过显式的非对角共振来解释(即,其影响可以通过微扰理论来解释)。因此,我们怀疑我们的反向有效弯曲势,因为它是从有效哈密顿量导出的,隐式修正了CH拉伸和弯曲之间的弱(即非共振)耦合;这种耦合表现在从头算通过“纯弯曲”状态的节点不对齐这一事实浮出水面准确地说沿着最小能量异构化路径,但在氢拉伸维度上略有振荡。低能量下的非共振CH/弯曲耦合是否转化为高能量下的直接共振耦合尚不清楚。
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我们想简单地提及一个奇怪的事实。我们的有效弯曲势,或实际上最小能量异构化势从头算表面,在雅可比坐标系中具有高度“扭结”形式,但在键角协调。我们想不出为什么会这样。然而,这确实意味着“扭结”的影响必须以某种方式由键角坐标中更复杂的动能算符来解释,从而为动力学提供了不同的视角。迄今为止,我们没有进一步追求这一方向。
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或者,我们可以使用从HCP数据导出的模型来预测DCP的特性[即,通过改变f(γ)]. 例如,我们已经使用从HCP导出的模型预测了DCP的弯曲频率,但由于空间原因没有显示。这些预测与从DCP有效哈密顿量推导出的弯曲频率密切一致∼18 000 厘米−1其中DCP有效哈密顿量变为非物理量。
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H.石川(私人通信)。
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