一种改进的自由基对复合反应半经典理论
化学物理
2014-07-09 v1
摘要
我们提出了一种实用的半经典方法，用于计算电子自旋与大量核自旋存在超精细耦合的自由基中的电子自旋动力学。该方法可用于计算磁场存在下自由基复合反应的单重态和三重态存活概率及量子产率。我们的方法与 Schulten 和 Wolynes 早期的半经典理论 [J. Chem. Phys. 68, 3292 (1978)] 不同，它允许每个独立的核自旋绕电子自旋进动，而不是假设超精细耦合加权的核自旋矢量之和在空间中是固定的。移除这一假设的缺点是无法再获得电子自旋相关张量的简单闭式表达式：我们的方法需要进行数值计算。然而，计算量仅随核自旋数量线性增加，而非像精确量子力学计算那样呈指数增长。因此，该方法适用于任意大小的自由基。此外，随着核自旋数量的增加以及电子自旋环境变得更加复杂，由于复杂系统中快速的量子退相干，该方法在定量上与量子力学趋于一致。与 Schulten-Wolynes 理论不同，当前的半经典理论预测了电子自旋相关张量的正确长时行为，因此能够正确捕捉具有慢复合速率的自由基复合反应中单重态产率的低磁场效应。
引用
@article{arxiv.1407.2139,
title = {An improved semiclassical theory of radical pair recombination reactions},
author = {David E. Manolopoulos and P. J. Hore},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.2139},
year = {2014}
}