Conical intersection where degeneracy between different electronic states occurs is widely accepted as an effective nonadiabatic funnels leading ubiquitous photoisomerization, non-radiative relaxation, and photocatalysis in chemistry and biology. Since nonadiabatic coupling between the nuclear and inherent electronic motion breaks down the Born-Oppenheimer approximation, the reaction dynamics of conical intersection on multi-dimensional potential energy surface is hardly predicted. However, interestingly, the dynamic passage of the reactive flux through the conical intersection is sensitively determined by the initially prepared nuclear configuration in terms of the proximity to the conical intersection. For the control of nonadiabatic chemical reaction, vibrationally excited molecules play a central role to give a qualitative description of a detailed nuclear configuration through which the conical intersection seam could be accessed. In this work, a notable example is given to demonstrate the prototypical features of how a molecular system passes through a multidimensional conical intersection.
원추형 교차점은 분자의 전자 상태간의 에너지가 동일시되는 곳으로 광학이성질체반응, 비방사성 완화반응, 광촉매반응을 비롯한 많은 화학적, 생물학적 반응들을 이끌어낸다. 그러나 핵간, 전자간 비단열 간섭으로 인해, 원추형 교차점에서의 반응 동역학은 보른-오펜하이머 근사식에 따른 예측이 불가능해진다. 대신, 원추형 교차점을 통과하는 반응은 반응 초기에 원추형 교차점 근처로 여기 되는 분자의 핵 구조에 따라 크게 달라지는 것이 보고되었다. 비단열적 화학반응을 제어하기 위해서는 특정 진동 상태로 여기 되는 분자의 반응 동역학을 관찰하여 원추형 교차점 층을 이루는 분자 핵 구조를 아는 것이 중요하다. 이 논문에서는 다차원의 원추형 교차점을 통과하는 분자 시스템의 구조적 연관성을 유추해 볼 수 있는 몇 가지 실험적, 이론적 결과들에 대해서 다루고자 한다.
