Semiclassical Theory of Vibrational Energy Relaxation in the Condensed Phase

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 107, Issue 43, 2003, Pages 9059-9069

  Shi, Qiang ^a   Geva, Eitan ^a  

^a UNIVERSITY OF MICHIGAN   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

VIBRATIONAL ENERGY RELAXATION (VER); WIGNER TRANSFORMS;

APPROXIMATION THEORY; CONTINUUM MECHANICS; FOURIER TRANSFORMS; HAMILTONIANS; MOLECULAR DYNAMICS; QUANTUM THEORY; RATE CONSTANTS; RELAXATION PROCESSES;

MOLECULAR VIBRATIONS;

EID: 0242609133     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp030497+     Document Type: Article

References (181)

1. Oxtoby, D. W. Adv. Chem. Phys. 1981, 47 (Part 2), 487.
2. Oxtoby, D. W. Annu. Rev. Phys. Chem. 1981, 32, 77.
3. Oxtoby, D. W. J. Phys. Chem. 1983, 87, 3028.
4. Chesnoy, J.; Gale, G. M. Ann. Phys. Fr. 1984, 9, 893.
5. Chesnoy, J.; Gale, G. M. Adv. Chem. Phys. 1988, 70 (Part 2), 297.
6. Harris, C. B.; Smith, D. E.; Russell, D. J. Chem. Rev. 1990, 90, 481.
7. Miller, D. W.; Adelman, S. A. Int. Rev. Phys. Chem. 1994, 13, 359.
8. Stratt, R. M.; Maroncelli, M. J. Phys. Chem. 1996, 100, 12981.
9. Elsaesser, T.; Kaiser, W. Annu. Rev. Phys. Chem. 1991, 42, 83.
10. Owrutsky, J. C.; Raftery, D.; Hochstrasser, R. M. Annu. Rev. Phys. Chem. 1994, 45, 519.
11. Calaway, W. F.; Ewing, G. E. J. Chem. Phys. 1975, 63, 2842.
12. Brueck, S. R. J.; Osgood, R. M. Chem. Phys. Lett. 1976, 39, 568.
13. Laubereau, A.; Kaiser, W. Rev. Mod. Phys. 1978, 50, 607.
14. Faltermeier, B.; Protz, R.; Maier, M.; Werner, E. Chem. Phys. Lett. 1980, 74, 425.
15. Faltermeier, B.; Protz, R.; Maier, M. Chem. Phys. 1981, 62, 377.
16. Chateau, M.; Delalande, C.; Frey, R.; Gale, G. M.; Pradère, F. J. Chem. Phys. 1979, 71, 4799.
17. Delalande, C.; Gale, G. M. J. Chem. Phys. 1980, 73, 1918.
18. Roussignol, P.; Delalande, C.; Gale, G. M. Chem. Phys. 1982, 70, 319.
19. Heilweil, E. J.; Doany, F. E.; Moore, R.; Hochstrasser, R. M. J. Chem. Phys. 1982, 76, 5632.
20. Heilweil, E. J.; Casassa, M. P.; Cavanagh, R. R.; Stephenson, J. C. Chem. Phys. Lett. 1985, 117, 185.
21. Heilweil, E. J.; Casassa, M. P.; Cavanagh, R. R.; Stephenson, J. C. J. Chem. Phys. 1986, 85, 5004.
22. Harris, A. L.; Brown, J. K.; Harris, C. B. Annu. Rev. Phys. Chem 1988, 39, 341.
23. Paige, M. E.; Russell, D. J.; Harris, C. B. J. Chem. Phys. 1986, 85, 3699.
24. Owrutsky, J. C.; Kim, Y. R.; Li, M.; Sarisky, M. J.; Hochstrasser, R. M. Chem. Phys. Lett. 1991, 184, 368.
25. Moustakas, A.; Weitz, E. J. Chem. Phys. 1993, 98, 6947.
26. Kliner, D. A. V.; Alfano, J. C.; Barbara, P. F. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5375.
27. Zimdars, D.; Tokmakoff, A.; Chen, S.; Greenfield, S. R.; Fayer, M. D. Phys. Rev. Lett. 1993, 70, 2718.
28. Pugliano, N.; Szarka, A. Z.; Gnanakaran, S.; Hochstrasser, R. M. J. Chem. Phys. 1995, 103, 6498.
29. Paige, M. E.; Harris, C. B. Chem. Phys. 1990, 149, 37.
30. Salloum, A.; Dubost, H. Chem. Phys. 1994, 189, 179.
31. Tokmakoff, A.; Sauter, B.; Fayer, M. D. J. Chem. Phys. 1994, 100, 9035.
32. Tokmakoff, A.; Fayer, M. D. J. Chem. Phys. 1995, 103, 2810.
33. Urdahl, R. S.; Myers, D. J.; Rector, K. D.; Davis, P. H.; Cherayil, B. J.; Fayer, M. D. J. Chem. Phys. 1997, 107, 3747.
34. Owrutsky, J. C.; Li, M.; Locke, B.; Hochstrasser, R. M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 4842.
35. Laenen, R.; Rauscher, C.; Laubereau, A. Phys. Rev. Lett. 1998, 80, 2622.
36. Woutersen, S.; Emmerichs, U.; Nienhuys, H.; Bakker, H. J. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 1106.
37. Myers, D. J.; Chen, S.; Shigeiwa, M.; Cherayil, B. J.; Fayer, M. D. J. Chem. Phys. 1998, 109, 5971.
38. Sagnella, D. E.; Straub, J. E.; Jackson, T. A.; Lim, M.; Anfinrud, P. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 14324.
39. Hamm, P.; Lim, M.; Hochstrasser, R. M. J. Chem. Phys. 1997, 107, 1523.
40. Brown, J. K.; Harris, C. B.; Tully, J. C. J. Chem. Phys. 1988, 89, 6687.
41. Whitnell, R. M.; Wilson, K. R.; Hynes, J. T. J. Phys. Chem. 1990, 94, 8625.
42. Whitnell, R. M.; Wilson, K. R.; Hynes, J. T. J. Chem. Phys. 1992, 96, 5354.
43. Figueirido, F. E.; Levy, R. M. J. Chem. Phys. 1992, 97, 703.
44. Jang, S.; Pak, Y.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 10289.
45. Deng, Y.; Stratt, R. M. J. Chem. Phys. 2002, 117, 1735.
46. Zwanzig, R. J. Chem. Phys. 1961, 34, 1931.
47. Berne, B. J.; Jortner, J.; Gordon, R. J. Chem. Phys. 1967, 47, 1600.
48. Redfield, A. G. IBM J. 1957, 1, 19.
49. Wangsness, R. K.; Bloch, F. Phys. Rev. 1953, 89, 728.
50. Slichter, C. P. Principles of Magnetic Resonance; Springer-Verlag: Berlin, 1990.
51. Abragam, A. The Principles of Nuclear Magnetism; Oxford: London, 1961.
52. Jean, J. M.; Friesner, R. A.; Fleming, G. R. J. Chem. Phys. 1992, 96, 5827.
53. Gai, H.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 1993, 99, 740.
54. Pollard, W. T.; Friesner, R. A. J. Chem. Phys. 1994, 100, 5054.
55. Egorov, S. A.; Skinner, J. L. J. Chem. Phys. 1996, 105, 7047.
56. Geva, E.; Rosenman, E.; Tannor, D. J. J. Chem. Phys. 2000, 113, 1380.
57. Kampen, N. G. V. Stochastic Processes in Physics and Chemistry; Elsevier: Amsterdam, 1992.
58. Shi, Q.; Geva, E. J. Chem. Phys. 2003, 118, 7562.
59. Nitzan, A.; Silbey, R. J. Chem. Phys. 1974, 60, 4070.
60. Bader, J. S.; Berne, B. J. J. Chem. Phys. 1994, 100, 8359.
61. Landau, L.; Teller, E. Z. Z. Sowjetunion 1936, 34, 10.
62. Nitzan, A.; Mukamel, S.; Jortner, J. J. Chem. Phys. 1974, 60, 3929.
63. Nitzan, A.; Mukamel, S.; Jortner, J. J. Chem. Phys. 1975, 63, 200.
64. Everitt, K. F.; Egorov, S. A.; Skinner, J. L. Chem. Phys. 1998, 235, 115.
65. Everitt, K. F.; Skinner, J. L. J. Chem. Phys. 1999, 110, 4467.
66. Poulsen, J.; Rossky, P. J. J. Chem. Phys. 2001, 115, 8014.
67. Douglass, D. C. J. Chem. Phys. 1961, 35, 81.
68. Adelman, S. A.; Stote, R. H. J. Chem. Phys. 1988, 88, 4397.
69. Stote, R. H.; Adelman, S. A. J. Chem. Phys. 1988, 88, 4415.
70. Adelman, S. A.; Muralidhar, R.; Stote, R. H. J. Chem. Phys. 1991, 95, 2738.
71. Rabani, E.; Reichman, D. R. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6550.
72. Makri, N. Annu. Rev. Phys. Chem. 1999, 50, 167.
73. Egorov, S. A.; Everitt, K. F.; Skinner, J. L. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 9494.
74. Egorov, S. A.; Skinner, J. L. J. Chem. Phys. 2000, 112, 275.
75. Skinner, J. L.; Park, K. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6716.
76. Rostkier-Edelstein, D.; Graf, P.; Nitzan, A. J. Chem. Phys. 1997, 107, 10470.
77. Rostkier-Edelstein, D.; Graf, P.; Nitzan, A. J. Chem. Phys. 1998, 108, 9598.
78. Everitt, K. F.; Skinner, J. L.; Ladanyi, B. M. J. Chem. Phys. 2002, 116, 179.
79. Berens, P. H.; White, S. R.; Wilson, K. R. J. Chem. Phys. 1981, 75, 515.
80. Frommhold, L. Collision-induced absorption in gases. In Cambridge Monographs on Atomic, Molecular, and Chemical Physics, 1st ed.; Cambridge University Press: Cambridge, England, 1993; Vol. 2.
81. Skinner, J. L. J. Chem. Phys. 1997, 107, 8717.
82. An, S. C.; Montrose, C. J.; Litovitz, T. A. J. Chem. Phys. 1976, 64, 3717.
83. Egorov, S. A.; Skinner, J. L. Chem. Phys. Lett. 1998, 293, 439.
84. Schofield, P. Phys. Rev. Lett. 1960, 4, 239.
85. Egelstaff, P. A. Adv. Phys. 1962, 11, 203.
86. Kneller, G. R. Mol. Phys. 1994, 83, 63.
87. Billing, G. D. Chem. Phys. Lett. 1975, 30, 391.
88. Billing, G. D. J. Chem. Phys. 1993, 99, 5849.
89. Tully, J. C.; Preston, R. K. J. Chem. Phys. 1971, 55, 562.
90. Tully, J. C. J. Chem. Phys. 1990, 93, 1061.
91. Kuntz, P. J. J. Chem. Phys. 1991, 95, 141.
92. Krylov, A. I.; Gerber, R. B.; Gaveau, M. A.; Mestdagh, J. M.; Schilling, B. J. Chem. Phys. 1996, 104, 3651.
93. Yamashita, K.; Miller, W. H. J. Chem. Phys. 1985, 82, 5475.
94. Gallicchio, E.; Berne, B. J. J. Chem. Phys. 1996, 105, 7064.
95. Gallicchio, E.; Egorov, S. A.; Berne, B. J. J. Chem. Phys. 1998, 109, 7745.
96. Egorov, S. A.; Gallicchio, E.; Berne, B. J. J. Chem. Phys. 1997, 107, 9312.
97. Krilov, G.; Berne, B. J. J. Chem. Phys. 1999, 111, 9147.
98. Rabani, E.; Krilov, G.; Berne, B. J. J. Chem. Phys. 2000, 112, 2605.
99. Sim, E.; Krilov, G.; Berne, B. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 2824.
100. Cao, J.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 1994, 100, 5093.
101. Cao, J.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 1994, 100, 5106.
102. Cao, J.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 1994, 101, 6157.
103. Cao, J.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 1994, 101, 6168.
104. Cao, J.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 1994, 101, 6184.
105. Voth, G. A. Adv. Chem. Phys. 1996, 93, 135.
106. Jang, S.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 1999, 111, 2357.
107. Jang, S.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 1999, 111, 2371.
108. Reichman, D. R.; Roy, P.-N.; Jang, S.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 2000, 113, 919.
109. Calhoun, A.; Pavese, M.; Voth, G. A. Chem. Phys. Lett. 1996, 262, 415.
110. Schmitt, U. W.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 1999, 111, 9361.
111. Pavese, M.; Voth, G. A. Chem. Phys. Lett. 1996, 249, 231.
112. Kinugawa, K.; Moore, P. B.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1997, 106, 1154.
113. Kinugawa, K.; Moore, P. B.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1998, 109, 610.
114. Kinugawa, K. Chem. Phys. Lett. 1998, 292, 454.
115. Pavese, M.; Bernard, D. R.; Voth, G. A. Chem. Phys. Lett. 1999, 300, 93.
116. Ramirez, R.; Lopez-Ciudad, T.; Noya, J. C. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 3303.
117. Ramirez, R.; Lopez-Ciudad, T. Phys. Rev. Lett. 1999, 83, 4456.
118. Ramirez, R.; Lopez-Ciudad, T. J. Chem. Phys. 1999, 111, 3339.
119. Lopez-Ciudad, T.; Ramirez, R. J. Chem. Phys. 2000, 113, 10849.
120. Poulsen, J.; Keiding, S. R.; Rossky, P. J. Chem. Phys. Lett. 2001, 336, 488.
121. Poulsen, J.; Rossky, P. J. J. Chem. Phys. 2001, 115, 8024.
122. Geva, E.; Shi, Q.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 2001, 115, 9209.
123. Shi, Q.; Geva, E. J. Chem. Phys. 2002, 116, 3223.
124. Rabani, E.; Reichman, D. R. J. Chem. Phys. 2002, 116, 6271.
125. Rabani, E.; Reichman, D. R. Phys. Rev. E 2002, 65, 036111.
126. Reichman, D. R.; Rabani, E. J. Chem. Phys. 2002, 116, 6279.
127. Wang, H.; Sun, X.; Miller, W. H. J. Chem. Phys. 1998, 108, 9726.
128. Pollak, E.; Liao, J. J. Chem. Phys. 1998, 108, 2733.
129. Miller, W. H. Adv. Chem. Phys. 1974, 25, 69.
130. Miller, W. H. J. Chem. Phys. 1970, 53, 3578.
131. Herman, M. F.; Kluk, E. Chem. Phys. 1984, 91, 27.
132. Heller, E. J. J. Chem. Phys. 1981, 94, 2723.
133. Kay, K. G. J. Chem. Phys. 1994, 100, 4377.
134. Ovchinnikov, M.; Apkarian, V. A. J. Chem. Phys. 1996, 105, 10312.
135. Ovchimukov, M.; Apkarian, V. A. J. Chem. Phys. 1998, 108, 2277.
136. Sun, X.; Miller, W. H. J. Chem. Phys. 1997, 106, 916.
137. Makri, N.; Thompson, K. Chem. Phys. Lett. 1998, 291, 101.
138. Miller, W. H. Faraday, Discuss. 1998, 110, 1.
139. Shao, J. S.; Makri, N. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 7753.
140. Thompson, K.; Makri, N. Phys. Rev. E 1999, 59, R4729.
141. Kühn, O.; Makri, N. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 9487.
142. Wang, H.; Thoss, M.; Miller, W. H. J. Chem. Phys. 2000, 112, 47.
143. Ovchinnikov, M.; Apkarian, V. A.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 2001, 184, 7130.
144. Miller, W. H. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 2942.
145. Makri, N.; Miller, W. H. J. Chem. Phys. 2002, 116, 9207.
146. Sun, X.; Wang, H.; Miller, W. H. J. Chem. Phys. 1998, 109, 4190.
147. Sun, X.; Wang, H.; Miller, W. H. J. Chem. Phys. 1998, 109, 7064.
148. Wang, H.; Song, X.; Chandler, D.; Miller, W. H. J. Chem. Phys. 1999, 110, 4828.
149. Sun, X.; Miller, W. H. J. Chem. Phys. 1999, 110, 6635.
150. Vleck, J. H. V. Proc. Nat. Acad. Sci. 1928, 14, 178.
151. Gutzwiller, M. C. J. Math. Phys. 1967, 8, 1979.
152. Gutzwiller, M. C. J. Math. Phys. 1971, 12, 343.
153. Gutzwiller, M. C. Chaos in Classical and Quantum Mechanics; Springer-Verlag: Berlin, 1990.
154. Littlejohn, R. G. J. Stat. Phys. 1992, 68, 7.
155. Pechukas, P. Phys. Rev. 1969, 181, 174.
156. Levit, S.; Smilansky, U. Ann. Phys. (N.Y.) 1977, 108, 165.
157. Levit, S.; Mohring, K.; Smilansky, U.; Dreyfus, T. Ann. Phys. (N.Y.) 1978, 114, 223.
158. Maslov, V. P.; Fedoriouk, M. V. Semiclassical approximation in quantum mechanics; Reidel: Boston, MA, 1981.
159. Miller, W. H. J. Chem. Phys. 1991, 95, 9428.
160. Heller, E. J. J. Chem. Phys. 1991, 95, 9431.
161. Kluk, E.; Herman, M. F.; Davis, H. L. J. Chem. Phys. 1986, 84, 326.
162. Kay, K. G. J. Chem. Phys. 1994, 101, 2250.
163. Provost, D.; Brumer, P. Phys. Rev. Lett. 1995, 74, 250.
164. Garashchuk, S.; Tannor, D. Chem. Phys. Lett. 1996, 262, 477.
165. Keshavamurthy, S.; Miller, W. H. Chem. Phys. Lett. 1994, 218, 183.
166. Spath, B. W.; Miller, W. H. J. Chem. Phys. 1996, 104, 95.
167. Hillery, M.; O'Connell, R. F.; Scully, M. O.; Wigner, E. P. Phys. Rep. 1984, 106 (3), 121.
168. Imre, K.; Ozizmir, E.; Rosenbaum, M.; Zweifel, P. F. J. Math. Phys. 1967, 8, 1097.
169. Shi, Q.; Geva, E. J. Chem. Phys. 2003, 118, 8173.
170. Oppenheim, I.; Ross, J. Phys. Rev. 1957, 107, 28.
171. Mori, H.; Oppenheim, I.; Ross, J. In Studies in statistical Mechanics; De Boer, J., Uhlenbeck, G. E., Eds.; North-Holland: Amsterdam, 1962; Vol. 1.
172. Hynes, J. T.; Deutch, J. M.; Wang, C. H.; Oppenheim, I. J. Chem. Phys. 1968, 48, 3085.
173. Heller, E. J. J. Chem. Phys. 1976, 75, 1289.
174. Filinov, V. S.; Bonella, S.; Lazovik, Y. E.; Filinov, A. V.; Zacharov, I. In: Classical and Quantum Dynamics in Condensed Phase Simulations; Berne, B. J., Ciccotti, G., Coker, D. F. Ed.; World Scientific: Singapore, 1997.
175. Berne, B. J.; Thirumalai, D. Annu. Rev. Phys. Chem. 1986, 37, 401.
176. Ceperley, D. M. Rev. Mod. Phys. 1995, 67, 279.
177. Press, W. H.; Flannery, B. P.; Teukolsky, S. A.; Vetterling, W. T. Numerical Recipes; Cambridge University Press: Cambridge, England, 1986.
178. Chesnoy, J.; Weis, J. J. J. Chem. Phys. 1986, 84, 5378.
179. Hautman, J.; Klein, M. L. Mol. Phys. 1993, 80, 647.
180. Barker, J. A.; Henderson, D.; Abraham, F. F. Physica 1981, 106A, 226.
181. Liao, J. L.; Pollak, E. J. Chem. Phys. 2002, 116, 2718.