Квантовые эффекты в мезоскопических системах. Ч.I. Квантовое туннелирование с диссипацией. Жуковский В.Ч - 61 стр.

UptoLike

реакций в конденсированной фазе является хорошо доказанным фактом для
большого числа реакционных систем [97, 101]. Константа скорости таких ре-
акций при низких температурах характеризуется низкотемпературным плато,
а при высокихактивационной (экспоненциальной, аррениусовской) зави-
симостью от температуры. Традиционно под химической реакцией подразу-
мевается перенос частицы от одного реакционного центра к другому. При
этом необходимым
условием химической реакции является разрыв старых и
образование новых химических связей. Мы несколько расширим интере-
сующий нас круг физических и химических кинетических процессов. В част-
ности, под химической реакцией мы будем подразумевать также и перенос
электрона, не приводящий к изменению химических связей реакционных
центров; переходы между левыми и правыми оптически
активными изоме-
рами, обладающими хиральной симметрией; инверсионные переходы между
симметричными положениями тетраэдрических молекул (
3
NH ,
4
CH ), поме-
щенных в конденсированную среду, и другие подобные явления.
В настоящем разделе нас будут интересовать адиабатические химиче-
ские реакции, т. е. такие реакции, у которых параметр ЛандауЗинера велик:
2
21
1
uF F
D
-
?
h
,
где D электронный матричный элемент взаимодействия между началь-
ным и конечным состояниями,
u скорость переносимой частицы,
1, 2
F
силы в точке пересечения термов. В этом случае отталкивание электронных
термов велико, реакционная система характеризуется единой потенциальной
поверхностью, а вклад переходов на верхнюю ветвь пренебрежимо мал.
Нашей целью является выяснение влияния среды на скорость туннели-
рования. Для этого можно выбрать простейший вид двухъямного потенциа-
ла:
()
2
2
0
1
()
2
Ux m x xw=-. Для туннельных процессов такой выбор оправ-
дан, когда время движения под вершинной частью потенциала мало, т. е.
11
w
--
W= ,
где
W
— «частота» вершинной части потенциала,
w
частота ямы на-
чального (конечного) состояния. Однако, несмотря на такой модельный вы-
бор потенциала туннелирования, мы надеемся, что будут переданы все ос-
новные черты влияния среды на скорость туннелирования.
Особую роль в туннельном процессе играют также низкочастотные
движения среды, которые уже нельзя описать в рамках эйнштейновской мо-
дели. Ход туннельного
процесса может быть сильно изменен низкочастот-
реакций в конденсированной фазе является хорошо доказанным фактом для
большого числа реакционных систем [97, 101]. Константа скорости таких ре-
акций при низких температурах характеризуется низкотемпературным плато,
а при высоких — активационной (экспоненциальной, аррениусовской) зави-
симостью от температуры. Традиционно под химической реакцией подразу-
мевается перенос частицы от одного реакционного центра к другому. При
этом необходимым условием химической реакции является разрыв старых и
образование новых химических связей. Мы несколько расширим интере-
сующий нас круг физических и химических кинетических процессов. В част-
ности, под химической реакцией мы будем подразумевать также и перенос
электрона, не приводящий к изменению химических связей реакционных
центров; переходы между левыми и правыми оптически активными изоме-
рами, обладающими хиральной симметрией; инверсионные переходы между
симметричными положениями тетраэдрических молекул ( NH 3 , CH 4 ), поме-
щенных в конденсированную среду, и другие подобные явления.
      В настоящем разделе нас будут интересовать адиабатические химиче-
ские реакции, т. е. такие реакции, у которых параметр Ландау–Зинера велик:
                                         D2
                                                 ? 1,
                                     h u F2 - F1
где D — электронный матричный элемент взаимодействия между началь-
ным и конечным состояниями, u — скорость переносимой частицы, F1,2 —
силы в точке пересечения термов. В этом случае отталкивание электронных
термов велико, реакционная система характеризуется единой потенциальной
поверхностью, а вклад переходов на верхнюю ветвь пренебрежимо мал.
      Нашей целью является выяснение влияния среды на скорость туннели-
рования. Для этого можно выбрать простейший вид двухъямного потенциа-
            1               2
ла: U (x ) = m w2 (x - x 0 ) . Для туннельных процессов такой выбор оправ-
            2
дан, когда время движения под вершинной частью потенциала мало, т. е.
                            W- 1 = w- 1 ,
где W — «частота» вершинной части потенциала, w — частота ямы на-
чального (конечного) состояния. Однако, несмотря на такой модельный вы-
бор потенциала туннелирования, мы надеемся, что будут переданы все ос-
новные черты влияния среды на скорость туннелирования.
      Особую роль в туннельном процессе играют также низкочастотные
движения среды, которые уже нельзя описать в рамках эйнштейновской мо-
дели. Ход туннельного процесса может быть сильно изменен низкочастот-