Phenomenological determination of the isomerization transition state energy of carbonyl sulfide

A Amine Rafik (Departamento de Ciencias Integradas y Centro de Estudios Avanzados en Física, Matemáticas y Computación, Universidad de Huelva 1 , Huelva 21071,) J Jamil Khalouf-Rivera (Departamento de Ciencias Integradas y Centro de Estudios Avanzados en Física, Matemáticas y Computación, Universidad de Huelva 1 , Huelva 21071,) F Francisco Pérez-Bernal (Departamento de Ciencias Integradas y Centro de Estudios Avanzados en Física, Matemáticas y Computación, Unidad Asociada GIFMAN, CSIC-UHU, Universidad de Huelva 3 , Huelva 21071,) K Khadija Marakchi (Laboratory of Spectroscopy, Molecular Modeling, Materials, Nanomaterials, Water and Environment, LS3MN2E/CERNE2D, Faculty of Sciences, Mohammed V University in Rabat 2 , Rabat,) M Miguel Carvajal (Dept. Ciencias Integradas, Facultad de Ciencias Experimentales, Centro de Estudios Avanzados en Física, Matemática y Computación, Unidad Asociada GIFMAN, CSIC-UHU, Universidad de Huelva 6 , Huelva, and , Granada,)

Abstract

Signatures of excited-state quantum phase transitions in the bending degree of freedom of triatomic systems that undergo an isomerization reaction have been recently evinced. In this work, we study the carbonyl sulfide bending motion using an effective Hamiltonian within the two-dimensional limit of the vibron model framework, which has been shown to accurately describe critical phenomena in molecular bending spectra within experimental precision. To estimate the transition state energy barrier, we propose an improvement to a phenomenological formula proposed by Baraban et al. [Science 350, 1338–1342 (2015)], introducing a new term to capture the anharmonicity change that characterizes quasilinear molecules.

Article Details

Volume / Issue Vol. 163, Issue 18
Published November 14, 2025
ISSN 0021-9606
Publisher American Institute of Physics

Journal Info

The Journal of Chemical Physics

American Institute of Physics

ISSN: 0021-9606 Physical Sciences

Authors (5)

A

Amine Rafik

Departamento de Ciencias Integradas y Centro de Estudios Avanzados en Física, Matemáticas y Computación, Universidad de Huelva 1 , Huelva 21071,

J

Jamil Khalouf-Rivera

Departamento de Ciencias Integradas y Centro de Estudios Avanzados en Física, Matemáticas y Computación, Universidad de Huelva 1 , Huelva 21071,

F

Francisco Pérez-Bernal

Departamento de Ciencias Integradas y Centro de Estudios Avanzados en Física, Matemáticas y Computación, Unidad Asociada GIFMAN, CSIC-UHU, Universidad de Huelva 3 , Huelva 21071,

K

Khadija Marakchi

Laboratory of Spectroscopy, Molecular Modeling, Materials, Nanomaterials, Water and Environment, LS3MN2E/CERNE2D, Faculty of Sciences, Mohammed V University in Rabat 2 , Rabat,

M

Miguel Carvajal

Dept. Ciencias Integradas, Facultad de Ciencias Experimentales, Centro de Estudios Avanzados en Física, Matemática y Computación, Unidad Asociada GIFMAN, CSIC-UHU, Universidad de Huelva 6 , Huelva, and , Granada,