論文の概要: Single vibronic level fluorescence spectra from Hagedorn wavepacket dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.00577v2
- Date: Wed, 15 May 2024 09:00:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-16 17:41:32.186524
- Title: Single vibronic level fluorescence spectra from Hagedorn wavepacket dynamics
- Title(参考訳): Hagedorn Wavepacket ダイナミックスからの単一ビブロニックレベル蛍光スペクトル
- Authors: Zhan Tong Zhang, Jiří J. L. Vaníček,
- Abstract要約: 本研究では,2つのHagedornウェーブパケット間の重なりを効率よく計算するアルゴリズムを開発した。
本研究では, SVLスペクトルに対する変位, 歪み, ダスチンスキー回転の影響について検討した。
- 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 single vibronic level (SVL) fluorescence experiments, the electronically excited initial state is also excited in one or several vibrational modes. Whereas computing all contributing Franck-Condon factors individually becomes impractical in large systems, a time-dependent formalism has not been applied to simulate emission from arbitrary initial vibrational levels. Here, we use Hagedorn functions, which are products of a Gaussian and carefully generated polynomials, to represent SVL initial states. In systems where the potential is at most quadratic, the Hagedorn functions are exact solutions to the time-dependent Schr\"{o}dinger equation and can be propagated with the same equations of motion as a simple Gaussian wavepacket. Having developed an efficient recursive algorithm to compute the overlaps between two Hagedorn wavepackets, we can now evaluate emission spectra from arbitrary vibronic levels using a single trajectory. We validate the method in two-dimensional global harmonic models by comparing it with quantum split-operator calculations. Additionally, we study the effects of displacement, distortion (squeezing), and Duschinsky rotation on SVL spectra. Finally, we demonstrate the applicability of the Hagedorn approach to high-dimensional systems on an example of displaced, distorted, and Duschinsky-rotated harmonic model with 100 degrees of freedom.
- Abstract(参考訳): 単一振動レベル(SVL)蛍光実験では、電子的に励起された初期状態も1つまたは複数の振動モードで励起される。
フランク=コンドン因子に寄与する全ての計算は大規模システムでは個別に実用的ではないが、任意の初期振動レベルからの放出をシミュレートする時間依存形式主義は適用されていない。
ここでは、ガウス多項式と慎重に生成された多項式の積であるHagedorn関数を用いて、SVL初期状態を表す。
ポテンシャルが最も二次的な系では、ハゲゴルン関数は時間依存シュルンディンガー方程式の正確な解であり、単純なガウス波束と同じ運動方程式で伝播することができる。
2つのHagedorn波束間の重なり合いを計算する効率的な再帰的アルゴリズムを開発し、任意の振動レベルからの放射スペクトルを1つの軌道で評価できるようになった。
本手法を2次元大域的調和モデルにおいて量子分割演算法との比較により検証する。
さらに,Duschinsky回転がSVLスペクトルに及ぼす影響について検討した。
最後に,100自由度を有する変位,歪曲,ダスチンスキー回転調和モデルの例として,Hagedornアプローチの高次元システムへの適用性を示す。
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