論文の概要: Interference Between Molecular and Photon Field-Mediated Electron
Transfer Coupling Pathways in Cavities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.05931v1
- Date: Thu, 11 Aug 2022 17:08:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-31 21:04:47.772319
- Title: Interference Between Molecular and Photon Field-Mediated Electron
Transfer Coupling Pathways in Cavities
- Title（参考訳）: キャビティにおける分子及び光子場を介した電子移動結合経路の干渉
- Authors: Sutirtha N. Chowdhury and Peng Zhang and David N. Beratan
- Abstract要約: ドナーブリッジ・アクセプター(DBA)システムにおいて,光キャビティは電子伝達経路の干渉やETレートを調節できることを示す。
また,光物質結合強度の変化に伴い,低空洞周波数と高空洞周波数の両方のET速度について検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.7530059578901147
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Cavity polaritonics is capturing the imagination of the chemistry community
because of the novel opportunities it creates to direct chemistry. Electron
transfer (ET) reactions are among the simplest reactions, and they also
underpin bioenergetics. As such, new conceptual strategies to manipulate and
direct electron flow at the nanoscale are of wide-ranging interest in
biochemistry, energy science, bio-inspired materials science, and chemistry. We
show that optical cavities can modulate electron transfer pathway interferences
and ET rates in donor-bridge-acceptor (DBA) systems. We derive the rate for DBA
electron transfer systems when they are coupled with cavity photon fields
(which may be off- or on-resonance with a molecular electronic transition),
emphasizing novel cavity-induced pathway interferences with the molecular
electronic coupling pathways, as these interferences allow a new kind of ET
rate tuning. We also examined the ET kinetics for both low and high cavity
frequency regimes as the light-matter coupling strength is varied. The
interference between the cavity-induced and intrinsic molecular coupling
pathway interference is defined by the cavity properties, including the cavity
frequency and the light-matter coupling interaction strength. Thus,
manipulating the cavity-induced interferences with the chemical coupling
pathways offers new strategies to direct charge flow at the nanoscale.
- Abstract（参考訳）: キャビティ・ポラリトニクス(Cavity polaritonics)は化学コミュニティの想像力を捉えている。
電子移動(ET)反応は最も単純な反応であり、生体エネルギー学の基盤でもある。
このように、ナノスケールでの電子の流れを操作および直接的に操作するための新しい概念戦略は、生化学、エネルギー科学、バイオインスパイアされた材料科学、化学に広く関心を集めている。
ドナーブリッジ・アクセプター(DBA)システムにおいて,光キャビティは電子伝達経路の干渉やETレートを調節できることを示す。
我々は、共振器光電場(分子電子遷移とオフまたはオン共振器)と結合する際のDBA電子伝達系の速度を導出し、これらの干渉が新しいET速度チューニングを可能にするため、新規な共振器誘起経路干渉を分子電子カップリング経路と強調する。
また,光物質結合強度の変化に伴い,低空洞周波数と高空洞周波数の両方のET速度について検討した。
キャビティ誘起分子結合経路干渉と内在分子結合経路干渉の干渉は、キャビティ周波数と光物質結合相互作用強度を含むキャビティ特性によって定義される。
したがって、キャビティによる化学結合経路の干渉を操作すれば、ナノスケールでの電荷の流れを誘導する新しい戦略が得られる。
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