多生色团天线的电子结构与电荷转移激发态
材料科学
2013-06-12 v1
摘要
本文利用密度泛函理论研究了一种包含两个硼二吡咯甲烷染料、两个 Zn-四苯基卟啉、两个联苯蒽和一个富勒烯的多生色团分子复合物的电子结构。这种雪花状分子表现得像天线一样，在不同频率下捕获光子，并将光子能量转移至卟啉，随后发生从卟啉到富勒烯的电子转移。首先使用平面波投影缀加波方法优化了该大复合物的分子结构。随后的电子结构计算采用实空间方法进行，使用了包含总共 12478 个基函数的全电子赝势基组。结果表明，最高占据分子轨道 (HOMO) 及其下方的一个态主要局域在其中一个卟啉上，而最低未占据分子轨道 (LUMO) 主要位于复合物的富勒烯组分上。由电离势和电子亲和能值判定的复合物中 HOMO 和 LUMO 态的能量，与其在孤立子单元中的值相比显示出显著差异。我们系统地考察了结构应变和配体存在对电离能和电子亲和能的影响。最后，我们使用微扰 delta-SCF 方法计算了涉及从复合物卟啉组分到富勒烯子单元电子跃迁的几个最低电荷转移能。我们预测的最低电荷转移激发态能量 (1.67 eV) 与类似复合物的电荷转移能实验估计值相当。
引用
@article{arxiv.1306.2627,
title = {Electronic structure and charge transfer excited states of a multichromophoric antenna},
author = {Luis Basurto and Rajendra R. Zope and Tunna Baruah},
journal= {arXiv preprint arXiv:1306.2627},
year = {2013}
}