非包爾-歐本海默動力學的混和 量子和古典理論與計算(I)

Abstract

這個三年期的個人計畫是吾人第一次申請國科會計畫(94年度)自從被聘為國立交通大學助理教授從94年8月1日起。我已經從事量子與半經典混合的動力學理論,特別是non-Born-Oppenheimer動力學理論工作有15年了。我將會繼續從事這個領域的研究工作, 我的工作重點將是在兩個方面：一方面是基礎理論的研究而另一方面是光化學中的應用研究。 在基礎理論方面，我將發展一種統一的半經典理論來模擬classical allowed和 classical forbidden transition, 讓這兩種transitions在同一理論基礎中得到處理因為位能曲面交叉/非交叉的幾何構造是很複雜的。一個目標是找到新的解折公式來處理nonadiabatic transition，然後將此公式用到分子動力學中處理Born-Oppenheimer trajectory的程式中，把該程式擴展到處理non-Born-Oppenheimer動力學。Multidimensional IVR 方法是使用trajectory來傳播波函數的近似方法，可以考慮波函在同樣和不同樣位能面上的量子干涉效應。我的另一個目標就是要從理論面來簡化IVR方法使其能用到大體系原子分子中又不失計算精度。 在應用方面，nonadiabatic transition 在許多領域中例如光化學，雷射化學，電子轉移，能量傳移，non-radiative transition 和 ion-molecule 反應中都有很重要的作用。我將研究C + CO nonadiabatic 反應動力學，研究pyrazine和azobenzene 分 子中由conical intersection 引起的動力學過程，研究在半導體TiO2上的interfacial電子轉移過程。有關前兩種的研究我將使用新開發的decay-of-mixing方法來做計算。有關電子轉移過程的研究，我將使用原分所林聖賢院士開發一種基於Harmonic近似的perturbation方法來做計算。