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自由基对系间窜越:量子动力学还是非相干动力学?

化学物理 2019-04-22 v1

摘要

磁场对自由基对反应的影响源于相干电子自旋动力学与自旋弛豫效应之间的相互作用,其严格处理需求解 Liouville-von Neumann 方程。然而,人们常发现,自由基对单重态-三重态系间窜越的简单非相干动力学模型能够对实验测量给出可接受的描述。在本文中,我们概述了这一非相干动力学描述的理论基础,阐明其与精确量子力学的联系。我们特别展示了自由基对自旋态的有限寿命,以及任何额外的自旋态退相干,如何导致非相干系间窜越。我们得出了自由基对自旋态相互转换速率的简单表达式,Steiner 等人最近提出的函数形式 [J. Phys. Chem. C 122, 11701 (2018)] 可视为其近似。我们还针对一个模型自由基对以及一系列 PTZ+-Phn-PDI\text{PTZ}^{\bullet+}\text{-Ph}_\text{n}\text{-PDI}^{\bullet-} 分子线,将动力学主方程与精确量子动力学模拟进行了对比检验。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.09025,
  title  = {Radical pair intersystem crossing: Quantum dynamics or incoherent kinetics?},
  author = {Thomas P Fay and David E Manolopoulos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.09025},
  year   = {2019}
}