論文の概要: Frequency-Dependent Vibronic Effects in Steady State Energy Transport

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.16881v1
• Date: Sun, 18 Feb 2024 21:55:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-03 19:06:47.957091
• Title: Frequency-Dependent Vibronic Effects in Steady State Energy Transport
• Title（参考訳）: 定常エネルギー輸送における周波数依存性ビブロニック効果
• Authors: Leonardo F. Calder\'on and Paul Brumer
• Abstract要約: 電子と分子内における高周波振動自由度の間の相互作用は、自然光ハーベスティングシステムにおいてユビキタスである。 近年の研究では、分子内振動ドナーと受容体の周波数差がエネルギー輸送を促進することが示されている。
• 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: The interplay between electronic and intramolecular high-frequency vibrational degrees of freedom is ubiquitous in natural light-harvesting systems. Recent studies have indicated that an intramolecular vibrational donor-acceptor frequency difference can enhance energy transport. Here, we analyze the extent to which different intramolecular donor-acceptor vibrational frequencies affect excitation energy transport in equilibrium (coherent light excitation) and the more natural nonequilibrium steady state (incoherent light excitation) configurations. It is found that if the Huang-Rhys factors remain constant, the acceptor population increases when the intramolecular vibrational frequency of the acceptor exceeds that of the donor. The increase in the acceptor population due to the vibrational frequency difference is higher for higher values of the Huang-Rhys factors or the vibronic coupling strengths. However, the nonequilibrium steady state results show that the vibrational donor-acceptor frequency difference does not significantly enhance energy transport in the natural scenario of incoherent light excitation and under biologically relevant parameters. Insight about a potential mechanism to optimize energy transfer in the NESS based on increasing the harvesting time at the reaction center is analyzed.
• Abstract（参考訳）: 電子と分子内における高周波振動自由度の間の相互作用は、自然光ハーベスティングシステムにおいてユビキタスである。 近年の研究では、分子内振動ドナー-受容体周波数差によってエネルギー輸送が促進されることが示されている。 ここでは,分子内ドナー-受容体振動周波数の違いが平衡(コヒーレント光励起)における励起エネルギー輸送に与える影響と,より自然な非平衡定常状態(コヒーレント光励起)構成に与える影響を分析する。 また,Huang-Rhys因子が一定であれば,受容体の分子内振動頻度がドナーの振動数を上回ると,受容体の数が増加することがわかった。 振動周波数差によるアクセプター数の増大は,Huang-Rhys因子の高値や振動結合強度に対して高い値を示した。 しかし、非平衡定常状態の結果、振動ドナー・アクセプターの周波数差は、非コヒーレント光励起の自然なシナリオや生物学的に関連するパラメータの下でエネルギー輸送を著しく促進しないことが示された。 反応中心での収穫時間の増加に基づいて,NESSにおけるエネルギー移動を最適化する可能性について考察した。

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