锥形交叉介导的单线态裂变系统的光腔操控策略：来自全量子模拟的洞见
量子物理
2025-03-12 v2
摘要
我们为极化激元锥形交叉驱动的单线态裂变（SF）材料的模拟与工程提供了理论视角。我们首先考察基本模型，包括 Tavis-Cummings 和 Holstein-Tavis-Cummings 哈密顿量，探索无序、非厄米效应以及有限温度条件如何影响其动力学，为研究锥形交叉及其在 SF 中的关键作用奠定基础。以红荧烯为例，应用数值精确的 Davydov-Ansatz 方法，我们推导出系统的动力学与光谱响应，并展示了能够操控 SF 的关键机制，即：腔诱导的 SF 增强/减弱/抑制、通过腔模激发工程实现的单线态上粒子数局域化、极化子/极化激元解耦、SF 的集体增强。我们概述了该领域尚未解决的问题与挑战，并分享了对未来研究方向发展的看法。我们强调了对高激发流形中极化激元锥形交叉级联进行精细建模的重要性，并设想集体几何相位效应可能显著影响 SF 的动力学与产率。我们认为，对极化激元锥形交叉驱动 SF 主要调控机制的微观解释，可以实质性地加深我们对该过程的理解，从而为提高光伏转换效率提供新的思路与解决方案。
引用
@article{arxiv.2403.08286,
title = {Optical-cavity manipulation strategies of singlet fission systems mediated by conical intersections: insights from fully quantum simulations},
author = {Kewei Sun and Maxim Gelin and Kaijun Shen and Yang Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.08286},
year = {2025}
}
备注
29 pages, 8 figures