活性化吸着/関連脱着はどれくらい断熱的ですか？

密度汎関数理論を用いて、Cu(111)表面でのH2解離とRu(0001)表面でのN2解離という活性化吸着の2つの最もよく知られた例について、核運動が電子-ホール対励起にダンピングされる過程を記述する摩擦係数を計算します。いずれの場合も、反応経路に沿って遷移状態に向かうにつれて摩擦が劇的に増加し、分子に吸着された状態と比較して、そこでは通常の約1桁大きくなります。さらに、N2/Ru(0001)の摩擦は通常H2/Cu(111)の約1桁大きいです。これらの傾向を、反応経路に沿って解離が進むにつれてシステムの電子構造と関連づけて考察します。これらの摩擦係数を擬似古典力学のポテンシャルエネルギー面と組み合わせることで、化学を記述する際のボルン-オッペンハイマー近似の崩壊の重要性についての第一原理研究が可能になります。我々は、H2/Cu(111)システムにおける非断熱的効果は最小限ですが、N2/Ru(0001)にとっては非常に重要であることを発見しました。