On the applicability of centroid and ring polymer path integral molecular dynamics for vibrational spectroscopy

セントロイド及びリングポリマー経路積分分子動力学法の振動分光学への応用について

Witt, A.*; Ivanov, S. D.*; 志賀 基之   ; Forbert, H.*; Marx, D.*

Witt, A.*; Ivanov, S. D.*; Shiga, Motoyuki; Forbert, H.*; Marx, D.*

セントロイド分子動力学法やリングポリマー分子動力学法は、経路積分分子動力学法を拡張し、複雑な分子系の量子動力学を近似的に解くことのできる手法である。両方法ともに振動分光学に関連した準古典的な時間相関関数、特に赤外スペクトルに関係した双極子自己相関関数などを算出することができる。これらの方法を使い、振動スペクトルの温度依存性や同位体依存性について、簡単な分子を例として系統的に調べる。

Centroid and Ring Polymer molecular dynamics, CMD and RPMD, are two conceptually distinct extensions of path integral molecular dynamics that are able to generate approximate quantum dynamics of complex molecular systems. Both methods can be used to compute quasi-classical time correlation functions which have direct application in molecular spectroscopy; in particular to infrared spectroscopy via dipole auto-correlation functions. The performance of both methods for computing vibrational spectra of several simple but representative molecular model systems is investigated systematically as a function of temperature and isotopic substitution.