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基于激发态 Hartree-Fock 后续最小化方案的电荷转移激发

化学物理 2014-04-25 v4

摘要

光致电荷转移过程对于新型光伏现象和器件起着关键作用。因此,开发能够准确且计算成本低廉地处理电荷转移激发的从头算方法,是当今备受科学界关注的课题。在本文中,我们扩展了最近引入的用于描述单重和双重激发的方法(M. Tassi, I. Theophilou 和 S. Thanos, Int. J. Quantum Chem., (113), 690 (2013), M. Tassi, I. Theophilou 和 S. Thanos, J. Chem. Phys. (138), 124107 (2013)),以描述分子间电荷转移激发。我们描述了一种电子从给体系统转移到受体系统的激发,同时保持激发态与基态正交并避免变分坍缩。这些条件是通过将 Hartree-Fock (HF) 基态轨道张成的空间分解为四个子空间来实现的:由局域在给体分子区域的占据轨道张成的子空间、对应的受体占据轨道子空间,以及分别包含局域在给体和受体附近的虚轨道的另外两个子空间。接下来,我们在给体占据轨道子空间中构造一个空穴,并在受体虚轨道子空间中构造一个粒子,以此创建一个 Slater 行列式。随后,我们通过在相应子空间中最小化 HF 能量泛函来优化空穴和粒子。最后,我们通过计算一组四氰基乙烯-碳氢化合物复合物的最低电荷转移激发能来测试我们的方法,这些复合物此前已被用作此类激发的测试集。

关键词

引用

@article{arxiv.1401.3271,
  title  = {Charge transfer excitations from excited state Hartree-Fock subsequent minimization scheme},
  author = {Iris Theophilou and M. Tassi and S. Thanos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1401.3271},
  year   = {2014}
}