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关于构建准绝热哈密顿量以精确表征由锥形交叉耦合的从头算确定的绝热电子态（适用于约15个原子体系）的方法及其在全39自由度环戊氧基光电子解离中的应用

DOI：10.1021/acs.jpca.0c02763 期刊：The Journal of Physical Chemistry A 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 我们为中等维度体系提出了一种拟合框架，用于构建能准确表征包括锥形交叉效应在内的从头算绝热电子结构数据的准绝热哈密顿量。该框架通过最小化拟合预测值与绝热表示下（在锥形交叉缝处奇异）的从头算数据之间的差异来实现。我们定义了一个通用且灵活的优值函数以允许任意表示形式，并提出一种用于测量电子简并附近几何构型上拟合-从头算差异的表示方法。当采样不足时，拟合哈密顿量可能表现不佳，此时对拟合表示的机器学习理论分析建议采用正则化来弥补缺陷。包含正则化的拟合框架被用于构建与环戊氧基光电子解离相关的完整39维耦合准绝热势能面。
作者： Yifan Shen，David R. Yarkony
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研究概述 实验方案

研究目的

研究构建准绝热哈密顿量以精确表征由锥形交叉耦合的从头算确定的绝热电子态（适用于约15个原子体系），并将其应用于具有全部39个自由度的环戊氧基光电子解离过程。

研究成果

该拟合框架成功构建了环戊氧基的耦合1,2 2A势能面，其精度足以描述环戊氧基的光电子脱附过程。未来工作将利用所构建的哈密顿量测定环戊氧基的光电子能谱。

研究不足

对于中等维度的系统而言，训练集极为有限，这使得通过有限数量的几何构型所获取的数据无法饱和呈指数级增长的空间。这一限制要求在曲面拟合过程中引入正则化方法，以解决在采样不足区域中拟合哈密顿量可能出现的不良行为问题。

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