論文の概要: Optimisation of ultrafast singlet fission in 1D rings towards unit efficiency

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.09847v2
• Date: Mon, 11 Nov 2024 09:32:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-12 14:03:42.606976
• Title: Optimisation of ultrafast singlet fission in 1D rings towards unit efficiency
• Title（参考訳）: 1次元リングにおける超高速一重項核分裂の単位効率への最適化
• Authors: Francesco Campaioli, Alice Pagano, Daniel Jaschke, Simone Montangero,
• Abstract要約: 一重項核分裂の促進と逆反応の防止を目的として, 1次元リングの事例に取り組む。 我々は、正確な伝播とテンソルネットワーク手法を用いてスピンボソンモデルを数値的に解く。 我々は,非散逸状態においてSF効率を85%を超え,エキシトン-フォノン相互作用を調整できる場合の99%までの2種類の解を同定した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Singlet fission (SF) is an electronic transition that in the last decade has been under the spotlight for its applications in optoelectronics, from photovoltaics to spintronics. Despite considerable experimental and theoretical advancements, optimising SF in materials like multichromophoric systems and molecular crystals remains a challenge, due to the complexity of its analysis beyond perturbative methods. Here, we tackle the case of 1D rings, aiming to promote singlet fission and prevent its back-reaction. We study ultrafast SF non-perturbatively, by numerically solving a spin-boson model, via exact propagation and tensor network methods. By optimising over a parameter space relevant to organic molecular materials, we identify two classes of solutions that can take SF efficiency beyond 85% in the non-dissipative (coherent) regime, and to 99% when exciton-phonon interactions can be tuned. After discussing the experimental feasibility of the optimised solutions, we conclude by proposing that this approach can be extended to a wider class of optoelectronic optimisation problems.
• Abstract（参考訳）: シングルト核分裂(英: Singlet fission, SF)は、光電気学からスピントロニクスへの光電子工学への応用において、過去10年間注目されていた電子遷移である。 かなりの実験的、理論的進歩にもかかわらず、マルチクロモフォリック系や分子結晶などの材料におけるSFの最適化は、摂動法以外の解析の複雑さのため、依然として課題である。 ここでは,一重項核分裂の促進と逆反応の防止を目的とした1次元リングの事例に取り組む。 スピンボソンモデルを用いて超高速SFを非摂動的に解析し, 正確な伝播法とテンソルネットワーク法を用いて解析する。 有機分子材料に関連するパラメータ空間を最適化することにより、非散逸性(コヒーレント)状態においてSF効率を85%以上とできる2種類の解と、エクシトン-フォノン相互作用を調整できる99%の解を同定する。 最適化された解の実験的実現可能性について議論した後、我々はこの方法がより広いクラスの光電子最適化問題に拡張可能であることを提案して結論付けた。

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