Theory and simulation of charge transfer through molecular bridges, aggregates and wires: quantum coherence, dissipation and complexity

通过分子桥、聚集体和导线进行电荷转移的理论和模拟：量子相干性、耗散和复杂性

• 批准号: 102950400
• 负责人: Professor Dr. Thorsten Koslowski
• 金额: --
• 依托单位: Arbeitsgruppe Theoretische Festkörperphysik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/102950400?language=en
• 关键词: Theory; simulation; charge; transfer; through

In diesem Projekt wollen wir den Ladungstransfer durch molekulare Brücken, Aggregate und Drähte in komplexen Umgebungen mit einer Kombination aus Monte-Carlo-Pfadintegral-Techniken (Mühlbacher) und Methoden aus der Theoretischen Physikalischen Chemie (Koslowski) untersuchen. Im Bezug auf die Kopplung zwischen Ladungstransfer-System und Umgebung legen wir dabei unseren besonderen Augenmerk auf den Übergangsbereich, in dem die Dynamik des Ladungstransfers inkohärent ist, während Quanteneffekte wie nukleares Tunneln und Superaustausch immer noch eine wichtige Rolle spielen. Von großen Molekülen zu auf Oberflächen oder an Nanodrähten kontaktierten Systemen fortschreitend wollen wir effiziente numerische Verfahren zur Berechnung von Transferraten entwickeln und ein klar definiertes Protokoll etablieren, das die Reduktion eines komplexen Ladungstransfer-Systems zu einem Modell mit wenigen Freiheitsgraden erlaubt, das dann wiederum mit Monte-Carlo-Pfadintegral-Methoden behandelbar ist. Wir planen, Systeme wie pi-Stapelverbindungen, deren Aggregate, verbrückte Fullerene und kontaktierte DNA bei tiefen Temperaturen zu untersuchen.

本项目将采用蒙特-卡罗-Pfadintegral-Techniken（Mühlbacher）和Theoretischen Physikalischen Chemie（Koslowski）的组合方法，通过分子Brücken、Aggregate和Drähte进行复杂的实验研究。在对核动力学的研究中，核动力学与核动力学隧道和超级核动力学的关系一直是一个重要的角色。通过建立一个具有自由梯度的复杂激光传输系统的数学模型，并采用蒙特-卡罗-Pfadintegral方法，我们可以有效地对传输过程进行数值模拟，并建立一个明确的原型。我们计划，在温度条件下，使聚合物、富勒烯和DNA结合在一起。

项目成果

Recent progress in biological charge transfer: theory and simulation.

生物电荷转移的最新进展：理论与模拟

• DOI: 10.1016/j.bbabio.2012.02.025
• 发表时间: 2012
• 期刊: Biochimica et biophysica acta
• 作者: T. Koslowski;F. Burggraf;S. Krapf;T. Steinbrecher;C. Wittekindt
• 通讯作者: C. Wittekindt

Charge transfer in strongly correlated systems: an exact diagonalization approach to model Hamiltonians.

强相关系统中的电荷转移：哈密顿量模型的精确对角化方法

• DOI: 10.1063/1.4869520
• 发表时间: 2014
• 期刊: The Journal of chemical physics
• 作者: A. Schöppach;D. Gnandt;T. Koslowski
• 通讯作者: T. Koslowski