The orientation dependence of cavity-modified chemistry

化学 从头算 联轴节(管道) 分子 方向(向量空间) 微波腔 耦合强度 极化(电化学) 化学物理 放松(心理学) 空腔壁 分子物理学 计算化学 物理 材料科学 微波食品加热 凝聚态物理 量子力学 物理化学 几何学 复合材料 有机化学 社会心理学 冶金 数学 心理学
作者
Marcus D. Liebenthal,A. Eugene DePrince
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:161 (6) 被引量:17
标识
DOI:10.1063/5.0216993
摘要

Recent theoretical studies have explored how ultra-strong light–matter coupling can be used as a handle to control chemical transformations. Ab initio cavity quantum electrodynamics calculations demonstrate that large changes to reaction energies or barrier heights can be realized by coupling electronic degrees of freedom to vacuum fluctuations associated with an optical cavity mode, provided that large enough coupling strengths can be achieved. In many cases, the cavity effects display a pronounced orientational dependence. Here, we highlight the critical role that geometry relaxation can play in such studies. As an example, we consider a recent work [Pavošević et al., Nat. Commun. 14, 2766 (2023)] that explored the influence of an optical cavity on Diels–Alder cycloaddition reactions and reported large changes to reaction enthalpies and barrier heights, as well as the observation that changes in orientation can inhibit the reaction or select for one reaction product or another. Those calculations used fixed molecular geometries optimized in the absence of the cavity and fixed relative orientations of the molecules and the cavity mode polarization axis. Here, we show that when given a chance to relax in the presence of the cavity, the molecular species reorient in a way that eliminates the orientational dependence. Moreover, in this case, we find that qualitatively different conclusions regarding the impact of the cavity on the thermodynamics of the reaction can be drawn from calculations that consider relaxed vs unrelaxed molecular structures.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
友好饼干完成签到 ,获得积分10
8秒前
朱洪帆完成签到,获得积分20
10秒前
11秒前
会写日记的乌龟先生完成签到,获得积分10
12秒前
晓晓完成签到,获得积分10
14秒前
17秒前
17秒前
可爱可愁完成签到,获得积分10
18秒前
xiaofan完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
爱科研的小虞完成签到 ,获得积分10
22秒前
易昭华完成签到,获得积分10
22秒前
青青完成签到,获得积分10
29秒前
wangyue1230完成签到,获得积分10
33秒前
我只是个丙酮酸完成签到,获得积分10
34秒前
伶俐书蝶完成签到 ,获得积分10
35秒前
jinjing完成签到,获得积分10
38秒前
麦子完成签到 ,获得积分10
42秒前
微笑的严青完成签到,获得积分10
43秒前
无敌大流流完成签到,获得积分10
44秒前
凡华完成签到 ,获得积分10
46秒前
Skyllne完成签到 ,获得积分10
48秒前
阿俊1212完成签到 ,获得积分10
51秒前
huaner完成签到,获得积分10
51秒前
唐毓完成签到,获得积分10
56秒前
行走的猫完成签到 ,获得积分10
57秒前
周周周完成签到 ,获得积分10
58秒前
烟火会翻滚完成签到,获得积分10
59秒前
在水一方应助朱洪帆采纳,获得10
59秒前
打工给猫买罐头完成签到 ,获得积分10
59秒前
李先生完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
溪谷发布了新的文献求助10
1分钟前
青衫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高志远完成签到,获得积分10
1分钟前
Moonchild完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
clxgene完成签到,获得积分10
1分钟前
5114发布了新的文献求助10
1分钟前
chuanyongcui发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7231679
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8858003
关于积分的说明 18684085
捐赠科研通 6896986
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3191632
关于科研通互助平台的介绍 2361170
邀请新用户注册赠送积分活动 2165974