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非绝热量子动力学模拟方法及其在凝聚态体系中的应用

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密度泛函理论(density functional theory,DFT)可以准确地预测由电子和原子核组成的普通物质的基态电子结构,而当涉及量子体系含时演化的模拟时,比如模拟超快激光与分子或凝聚态体系相互作用的激发态动力学过程,就需要发展实时密度泛函理论(real-time time-dependent density functional theory,rt-TDDFT)和非绝热动力学相结合的新颖计算方法.本文介绍了基于rt-TDDFT的Ehrenfest动力学方法,并结合路径积分分子动力学提出了Rp-TDAP量子动力学方法.RP-TDAP方法引入了非绝热效应和原子核的量子效应,可以对电子波函数和原子核波包构成的耦合系统进行量子化动力学模拟.这些方法使我们不仅可以准确地理解激发态电子结构、电声相互作用、光致电荷传输、光化学反应等非绝热过程的内在机理,而且可以超越平均场理论给出一个全新的视角来描述原子核的量子行为.本文还应用这些方法研究了几个重要的非绝热动力学现象,说明这些方法可以广泛地用于复杂体系的量子激发超快动力学研究.
Advances in methods and applications of nonadiabatic quantum dynamics simulation of condensed matters

陈大强、游佩桅、聂正蔚、武娜、廉超、张萃、孟胜

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中国科学院物理研究所,北京凝聚态物理国家研究中心,北京100190

中国科学院大学物理科学学院,北京100049

松山湖材料实验室,东莞523808

第一性原理 非绝热动力学 核量子效应 光激发 含时密度泛函理论

91850120119340311974400117743962016YFA0300902XDB070301

2021

10.1360/TB-2021-0103

科学通报
中国科学院国家自然科学基金委员会

科学通报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.269
ISSN：0023-074X
年,卷(期)：2021.66(24)
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