Метод расщепления поляризационных координат в задаче моделирования сверхбыстрого многостадийного переноса электрона в недебаевской среде

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Разработан метод построения пространства состояний среды в реакциях сверхбыстрого многостадийного внутримолекулярного переноса электрона в средах с несколькими временами релаксации. Метод основан на расщеплении поляризационных координат на релаксационные компоненты и является обобщением двух разработанных ранее подходов, применяемых для описания многостадийных реакций и учета многокомпонентной релаксации. В рамках предложенной общей схемы рассмотрена задача о переносе заряда в модельной трехцентровой молекулярной системе в среде с двухкомпонентной функцией релаксации, описан алгоритм построения диабатических поверхностей свободной энергии электронных состояний системы, записана система уравнений для эволюции функций распределения частиц в этих состояниях. Показано, что полученные в рамках обобщенной модели результаты воспроизводят известные решения в частных случаях.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. В. Феськов

Волгоградский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: serguei.feskov@volsu.ru
Россия, Волгоград

Список литературы

  1. Kuznetsov A.M., Ulstrup J. Electron Transfer in Chemistry and Biology: An Introduction to the Theory. Wiley, 1999.
  2. Blumberger J. // Chem. Rev. 2015. V. 115. № 20. P. 11191: https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.5b00298
  3. Fukuzumi S. Electron Transfer: Mechanisms and Applications. Wiley-VCH Verlag, 2020; https://doi.org/10.1002/9783527651771
  4. Marcus R.A. // J. Chem. Phys. 1956. V. 24. P. 966. https://doi.org/10.1063/1.1742723
  5. Zusman L.D. // Chem. Phys. 1980. V. 49. № 2. P. 295; https://doi.org/10.1016/0301-0104(80)85267-0
  6. Barzykin A. V., Frantsuzov P. A., Seki K. et al. // Adv. Chem. Phys. 2002. V. 123. P. 511; https://doi.org/10.1002/0471231509.ch9
  7. Misra R., Bhattacharyya S.P. Intramolecular Charge Transfer: Theory and Applications. Wiley, 2018.
  8. Feskov S.V., Mikhailova V.A., Ivanov A.I. // J. Photochem. Photobiol. C 2016 V. 29. P. 48; https://doi.org/10.1016/j.jphotochemrev.2016.11.001
  9. Cho M., Silbey R.J. // J. Chem. Phys. 1995. V. 103. P. 595; https://doi.org/10.1063/1.470094
  10. Najbar J., Tachiya M. // J. Photochem. Photobiol. 1996. V. 95. P. 51; https://doi.org/10.1016/1010-6030(95) 04232-6
  11. Khokhlova S.S., Mikhailova V.A., Ivanov A.I. // J. Chem. Phys. 2006. V. 124. P. 114507; https://doi.org/10.1063/ 1.2178810
  12. Newton M.D. // Isr. J. Chem. 2004. V. 44. P. 83; https://doi.org/10.1560/LQ06-T9HQ-MTLM-2VC1
  13. Hilczer M., Tachiya M. // J. Phys. Chem. 1996. V. 100. P. 8815; https://doi.org/10.1021/jp953213x
  14. Motylewski T., Najbar J., Tachiya M. // Chem. Phys. 1996. V. 212. P. 193; https://doi.org/10.1016/S0301-0104(96)00175-9
  15. Tang J., Norris J.R. // J. Chem. Phys. 1994. V. 101. P. 5615; https://doi.org/10.1063/1.467348
  16. Feskov S.V., Ivanov A.I. // Chem. Phys. 2016. V. 478. P. 164; https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2016.03.013
  17. Феськов С.В., Иванов А.И. // ЖФХ. 2016. Т. 90. № 1. С. 97. https://doi.org/10.7868/S0044453716010106
  18. Базлов С.В., Феськов С.В., Иванов А.И. // Хим. физика. 2017. Т. 36. № 3. С. 39; https://doi.org/10.7868/S0207401X17030025
  19. Mikhailova T.V., Mikhailova V.A., Ivanov A.I. // J. Phys. Chem. C 2018. V. 122. P. 25247; https://doi.org/ 10.1021/acs.jpcc.8b09097
  20. Feskov S.V., Ivanov A.I. // J. Chem. Phys. 2018. V. 148. P. 104107; https://doi.org/ 10.1063/1.5016438
  21. Wallin S., Monnereau C., Blart E. et al. // J. Phys. Chem. A 2010. V. 114. P. 1709; https://doi.org/10.1021/jp907824d
  22. Robotham B., Lastman K.A., Langford S.J. et al. // J. Photochem. Photobiol. A. 2013. V. 251. P. 167; https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2012.11.002
  23. LeBard D.N., Martin D.R., Lin S. et al. // Chem. Sci. 2013. V. 4. P. 4127; https://doi.org/10.1039/C3SC51327K
  24. Савинцева Л.А., Авдошин А.А., Игнатов С.К. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 6. С. 55; https://doi.org/ 10.31857/S0207401X22060103
  25. Громов С.П., Чибисов А.К., Алфимов М.В. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 4. С. 9; https://doi.org/ 10.31857/S0207401X21040099
  26. Островский М.А., Надточенко В.А. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 4. С. 76; https://doi.org/10.31857/S0207401X21040117
  27. Гайдамака С.Н., Гладченко М.А., Мурыгина В.П. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 2. С. 85; https://doi.org/ 10.31857/S0207401X2002003X
  28. Zusman L.D. // Chem. Phys. 1988. V. 119. P. 51; https://doi.org/10.1016/0301-0104(88)80005-3
  29. Феськов С.В., Юданов В.В. // ЖФХ. 2017. Т. 91. № 9. С. 1600; https://doi.org/10.7868/S0044453717090126
  30. Jimenez R., Fleming G.R., Kumar P.V. et al. // Nature. 1994. V. 369. P. 471; https://doi.org/10.1038/369471a0
  31. Maroncelli M., Kumar V.P., Papazyan A. // J. Phys. Chem. 1993. V. 97. P. 13; https://doi.org/10.1021/j100103a004
  32. Nazarov A.E., Ivanov A.I., Rosspeintner A. et al. // J. Mol. Liq. 2022. V. 360. P. 119387; https://doi.org/10.1016/j.molliq.2022.119387
  33. Иванов А.И., Майгуров А. // ЖФХ. 2003. Т. 77. С. 297.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. а — Поверхности свободной энергии G электронных состояний трехцентровой системы | φ 1 ⟩ = D*A1A2, | φ 2 ⟩ = D+A1–A2 и | φ 3 ⟩ = D+A1A2– в пространстве поляризационных координат Q1 и Q2. полученные путем ортогонального проецирования из расширенного пространства q в подпространство Q, значения параметров модели указаны в тексте; б — расположение точек минимума ПСЭ на плоскости (Q1, Q2). Указаны векторы смещений Dnn′ и угол q, определяющий корреляцию между электронными переходами | φ 1 ⟩ → | φ 2 ⟩ и | φ 1 ⟩ → | φ 3 ⟩.

Скачать (420KB)
Метаданные
3. Рис. 2. а — Поверхности свободной энергии G системы в подпространстве релаксационных координат R, полученные путем ортогонального проецирования из пространства q. Значения параметров модели такие же, как и на рис. 1. Значения весовых коэффициентов x1 и x2 соответствуют ацетонитрилу (указаны в тексте). б — Расположение точек минимума ПСЭ на плоскости (R1, R2) — вдоль прямой линии, заданной уравнением R2 /R1 = x2/x1.

Скачать (406KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024