增大分子尺寸和柔性能否减少退相干并延长电荷迁移？
量子物理
2025-08-15 v2
摘要
通过电离分子产生的电子态相干叠加可引发电子密度的超快动力学。然而，核运动与电子运动之间的关联通常会在仅几飞秒内耗散电子相干性，尤其是在更大且更柔性的分子中。因此，我们利用从头算半经典动力学研究了一系列尺寸递增的类似有机分子中的退相干现象，并惊讶地发现，在丙炔醛类似物中扩展碳骨架会减缓退相干并延长电荷迁移。为阐明这一观测结果，我们将整体退相干分解为各个振动模式的贡献，并表明：(1) 电子相干性的初始衰减是由高频和中频振动引起的，这些振动导致在不同电子面上演化的核波包发生动量分离。(2) 在较晚时刻，由于低频模式中位置分离的增加，相干性完全消失。(3) 与另一项研究一致，我们观察到只有保持分子对称性的简正模式才会诱导退相干。综上所述，我们将增强的电荷迁移归因于空穴混合的增加以及特定振动模式（丁炔醛中的 CO 伸缩振动和戊炔醛中的各种 H 摇摆振动）退相干贡献的消失共同作用的结果。
引用
@article{arxiv.2401.01999,
title = {Can increasing the size and flexibility of a molecule reduce decoherence and prolong charge migration?},
author = {Alan Scheidegger and Nikolay V. Golubev and Jiri J. L. Vanicek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.01999},
year = {2025}
}