本报讯  近期，中国科大蒋彬教授课题组在NO分子从固体表面散射过程的振动传能动力学研究方面取得一系列重要进展，最新成果发表于《物理评论快报》上。

气体分子与表面自由度之间的能量交换从根本上决定了气-固界面的各种物理化学现象。NO分子从金属和绝缘体表面散射过程的振动传能动力学是研究这一问题的典型体系之一。长期以来，人们认为分子与表面声子之间的能量转移非常低效，因此将这种差异归因于由于金属向分子电子转移产生的非绝热效应导致的，但理论与实验的许多动力学数据存在明显不符。

由于散射过程中涉及分子与表面声子与电子之间大量自由度之间的能量交换，因此开展第一性原理的分子动力学理论研究面临很大挑战。蒋彬课题组长期聚焦于在机器学习势能面和表面反应动力学方向。利用原子神经网络方法构造了NO/Au(111)体系首个完全基于第一性原理数据点的全域高精度的高维势能面，发现NO分子的绝热通道振动能损失比之前的理论结果有非常大的增强，产生多个振动量子数的弛豫。该研究结果不仅能够很好地解释NO分子在Au(111)和LiF(001)表面散射的实验结果，更是揭示了势能面形貌和分子初始状态对于气体-表面体系散射过程的振动能量传递过程有着重要的影响，这一系列的发现对于理解气体-表面体系的能量传递过程有着重要意义。

此外，研究团队利用新发展的嵌入原子神经网络电子摩擦张量表达，与英国合作者将首次实现完全从第一性原理出发对分子与金属表面碰撞时绝热和非绝热能量转移通道的同时描述。殷蓉蓉为论文第一作者，蒋彬教授为通讯作者。   

（ 合肥微尺度物质科学国家研究中心 化学与材料科学学院 科研部）