應(yīng)用范例一：

超短 X 射線/XUV（極紫外）源能夠研究物質(zhì)在高能激發(fā)下的初級(jí)反應(yīng)。我們需要在超快時(shí)間尺度上了解分子中的這些過(guò)程。然而，由于每個(gè)體系的獨(dú)特性和復(fù)雜性，當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)很難提供一個(gè)通用框架。本文主要介紹了一項(xiàng)關(guān)于分子中電子的超快能量松弛過(guò)程的研究。研究人員使用超短的X射線/極紫外（XUV）脈沖激發(fā)了分子，并觀察了分子中電子的能量松弛過(guò)程。

高斯軟件的作用：
Gaussian軟件被用于計(jì)算分子的電子結(jié)構(gòu)和電離光譜。研究人員使用了第三階非Dyson代數(shù)圖構(gòu)造方法（nD-ADC(3)）來(lái)計(jì)算不同分子的電離光譜。該方法考慮了所有的兩空穴-粒子（2h1p）構(gòu)型對(duì)每個(gè)態(tài)的貢獻(xiàn)，并通過(guò)計(jì)算每個(gè)態(tài)的空穴構(gòu)型的權(quán)重來(lái)確定其在電離光譜中的可見(jiàn)部分。通過(guò)這種方法，研究人員可以獲得分子的電離光譜和電子結(jié)構(gòu)信息，從而幫助確定2D和3D結(jié)構(gòu)的電子相關(guān)特征能帶的弛豫標(biāo)度規(guī)律。

參考文獻(xiàn)：
Ultrafast dynamics of correlation bands following XUV molecular photoionization. M. Hervé, et al. Nature Physics, 2021, 17: 327–331.

應(yīng)用范例二：

共軛聚合物具有良好的電荷傳輸性能。在這種材料中，電荷的運(yùn)動(dòng)會(huì)受到自旋-晶格相互作用和自旋-軌道耦合的影響，從而導(dǎo)致自旋弛豫現(xiàn)象。本文章通過(guò)研究共軛聚合物中的自旋弛豫現(xiàn)象，揭示了電荷和自旋之間的相互作用，并提供了對(duì)電荷運(yùn)動(dòng)頻率的定量研究。這對(duì)于設(shè)計(jì)和優(yōu)化高遷移率有機(jī)材料在電子器件中的應(yīng)用具有重要意義。

高斯軟件的作用：
使用Gaussian軟件計(jì)算共軛聚合物中的自旋混合參數(shù)γ2，以描述自旋-軌道耦合對(duì)自旋弛豫的影響程度。這些分布顯示了共軛聚合物中不同位置的自旋混合程度。

參考文獻(xiàn)：
Polaron spin dynamics in high-mobility polymeric semiconductors. Sam Schott, et al. Nature Physics, 2019, 15: 814–822.

應(yīng)用范例三：

通過(guò)研究銅氧化物（cuprates）中的反鐵磁相互作用對(duì)其特殊電子性質(zhì)的影響。人們長(zhǎng)期以來(lái)一直懷疑自旋漲落在cuprates的非凡電子性質(zhì)中起著關(guān)鍵作用，但這些體系中反鐵磁相互作用的重要性仍不清楚。本文通過(guò)研究銅氧化物（cuprates）中的反鐵磁相互作用對(duì)其特殊電子性質(zhì)的影響，并探討如何在已接受的超交換機(jī)制中解釋這一現(xiàn)象。

高斯軟件的作用：
使用Gaussian軟件計(jì)算模型來(lái)研究cuprates的電子結(jié)構(gòu)，并揭示了反鐵磁相互作用對(duì)其性質(zhì)的影響。通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，反鐵磁相互作用導(dǎo)致了電荷密度的收縮，同時(shí)也導(dǎo)致了4d軌道的占據(jù)。

參考文獻(xiàn)：
Enhancement of superexchange due to synergetic breathing and hopping in corner-sharing cuprates. Nikolay A. Bogdanov, et al. Nature Physics, 2022, 18: 190–195.

應(yīng)用范例四：

電荷遷移是指分子中的電子從一個(gè)原子或分子躍遷到另一個(gè)原子或分子的過(guò)程。這種過(guò)程在許多化學(xué)反應(yīng)和光電器件中都起著重要作用。高時(shí)間分辨率的光學(xué)光譜技術(shù)是一種用于研究分子中電荷遷移過(guò)程的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，它可以提供有關(guān)電荷遷移過(guò)程的詳細(xì)信息。本文探討了如何使用高時(shí)間分辨率的光學(xué)光譜技術(shù)來(lái)研究分子中的電荷遷移過(guò)程，并使用量子力學(xué)來(lái)模擬這些過(guò)程。這項(xiàng)研究對(duì)于理解分子中的電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程以及開(kāi)發(fā)新的光電器件和化學(xué)反應(yīng)機(jī)制具有重要意義。

高斯軟件的作用：
Gaussian軟件被用于模擬分子中的電荷遷移過(guò)程。具體來(lái)說(shuō)，他們使用了多組態(tài)時(shí)間相關(guān)哈密頓量動(dòng)力學(xué)（MCTDH）方法來(lái)計(jì)算分子的電子波函數(shù)。然后，他們使用了基于MCTDH結(jié)果的ATAS模擬來(lái)模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并比較了模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：
Decoherence and revival in attosecond charge migration driven by non-adiabatic dynamics. Danylo T. Matselyukh, et al. Nature Astronomy, 2022, 18: 1206-1213.