自由基对中的电子自旋弛豫:超越 Redfield 近似
化学物理
2019-10-23 v1
摘要
弛豫过程会对自由基对的自旋选择性电子转移反应产生很大影响。这些过程通常用唯象弛豫超算符处理,或在 Bloch-Redfield-Wangsness 理论框架内采用某种微观弛豫机制模型来处理。本文证明,基于 Nakajima-Zwanzig 方程的另一种微扰弛豫理论相比 Redfield 理论具有一定优势。特别是,在静态无序极限下,Nakajima-Zwanzig 方程不会出现 Redfield 理论严重的正定性问题。将 Nakajima-Zwanzig 方法与 Schulten-Wolynes 半经典方法一致地结合,我们得到了一种高效方法来模拟含有多个超精细耦合核自旋的自由基对的自旋动力学。随后利用该方法研究二甲基久洛尼定-萘二酰亚胺(DMJ-NDI)自由基离子对的自旋依赖电子转移反应和系间窜越。通过将模拟与实验数据比较,我们发现这些反应的三重态量子产率存在与磁场无关的贡献,这无法仅由电子自旋弛豫来解释。
引用
@article{arxiv.1910.09870,
title = {Electron spin relaxation in radical pairs: Beyond the Redfield approximation},
author = {Thomas P. Fay and Lachlan P. Lindoy and David E. Manolopoulos},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.09870},
year = {2019}
}