論文の概要: Strong Exciton-Vibrational Coupling in Molecular Assemblies. Dynamics
using the Polaron Transformation in HEOM Space
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.13645v1
- Date: Thu, 25 Mar 2021 07:38:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-06 21:50:29.240500
- Title: Strong Exciton-Vibrational Coupling in Molecular Assemblies. Dynamics
using the Polaron Transformation in HEOM Space
- Title（参考訳）: 分子集合体における強い励起子-振動結合
HEOM空間におけるポラロン変換を用いたダイナミクス
- Authors: Joachim Seibt, Oliver K\"uhn
- Abstract要約: フランケル・エキシトン力学の文脈において、ポーラロン変換がどのように適用できるかを初めて記述する。
時間伝播と類似したポラロン変換の階層方程式を導出する。
ポラロン変換が局所または励起子基底で行われるかどうかを明確に区別する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In the context of Frenkel exciton dynamics in aggregated molecules the
polaron transformation technique facilitates a treatment where diagonal
elements attributed to electronic excited-state populations are decoupled from
fluctuations associated with vibrational degrees-of-freedom. In this article we
describe for the first time how the polaron transformation can be applied in
the context of the "Hierarchical Equations of Motion" (HEOM) technique for
treatment of open quantum systems with all vibrational components attributed to
an environment. By using a generating function approach to introduce a shift in
the excited state potential energy surface, we derive hierarchical equations
for polaron transformation in analogy to those for time propagation. We
demonstrate the applicability of the developed approach by calculating the
dynamics of underdamped and overdamped oscillators coupled to electronic
excitation of a monomer without and with previous polaron transformation and
study the dynamics of the expectation value of the respective vibrational
coordinates. Furthermore, we investigate the dynamics of a dimer with a barrier
comparable to the thermal energy between the minima of the lower excitonic
potential energy surface. It turns out that the assumption of localization at
the monomer unit with energetically higher potential minimum, introduced via
polaron transformation, has a substantial influence on the transfer dynamics.
Here, it makes a clear difference whether the polaron transformation is
performed in the local or exciton basis. This reflects the fact that the
polaron transformation only accounts for equilibration of the vibrational, but
not of the excitonic dynamics. We sketch an approach to compensate this
shortcoming in view of obtaining an initial state for the calculation of
emission spectra of molecular aggregates.
- Abstract（参考訳）: 凝集分子におけるフレンケル励起子ダイナミクスの文脈において、ポーラロン変換法は、電子励起状態の集団に起因する対角要素が振動自由度に関連するゆらぎから切り離されるような処理を促進する。
本稿では,環境に起因する全ての振動成分を持つ開量子システムに対する「階層的運動方程式」(heom)手法の文脈において,ポーラロン変換がどのように適用できるかを初めて記述する。
生成関数法を用いて励起状態ポテンシャルエネルギー面のシフトを導入することにより、ポラロン変換の階層方程式を時間伝播に類似させて導出する。
本研究では, 従来のポラロン変換を伴わずとも, モノマーの電子励起に結合したアンダーダムおよび過大な振動子のダイナミクスを計算し, それぞれの振動座標の期待値のダイナミクスについて検討した。
さらに,下部励起ポテンシャルエネルギー表面のミニマム間の熱エネルギーに匹敵するバリアを有するダイマーのダイナミクスについて検討した。
ポラロン変換によって導入されたエネルギー的に高いポテンシャル最小値を持つ単量体での局在の仮定は、転移ダイナミクスに大きな影響を与えることが判明した。
ここでは、ポラロン変換が局所的あるいは排他的に実行されるかどうかを明確に区別する。
これは、ポーラロン変換が振動の平衡のみを考慮し、励起力学を考慮しないという事実を反映している。
我々は,分子集合体の発光スペクトルの計算のための初期状態を得るために,この欠点を補うためのアプローチをスケッチする。
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