Time-dependent description of charge transport in molecular wires: bottom-up-approach
分子线中电荷传输的时间相关描述:自下而上的方法
基本信息
- 批准号:260747833
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2015
- 资助国家:德国
- 起止时间:2014-12-31 至 2018-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The major goal of the project is to develop a new comprehensive multi-scale strategy for time-dependent simulations of charge transport in linear molecular wires. Regarding simulation techniques these systems are highly challenging since charge transport mechanisms are depending on the chain length. Experimentally transport regimes between adiabatic Landauer-type coherent tunneling and non-adiabatic Marcus-hopping have been proven considering organic wires of varying lengths. A consistent theory should have the ability to capture all transitions in the transport regime depending on the wire length, thermal fluctuations and environmental effects. Therefore, quantum dynamical methods based on a coarse grained description of electronic structure and treating environmental effects by using QM/MM-techniques as well as steady state non-equilibrium Greens Functions (NEGF) transport calculations under open boundary conditions will be advanced and applied to representative model-type systems. The basic methods have been introduced by the applicants within the framework of the DFG Priority Program SPP 1243. Now these techniques will be iteratively cross-connected and developed further to remove existing deficiencies and improve the quantitative predictive level of transport calculations in organic wires towards the whole Landauer-Marcus continuum.The developed techniques will be applied to systems based on organic linear chains resp. wires with the following characteristics: they should be systems of high technological relevance, experimental accessibility and reproducibility, tunable length being representatives for different transport regimes. To this end, the most relevant systems to be included in this proposal are oligomers such as e.g. oligo(aryleneethynylene) and (OAE), oligo(phenylene ethynylene) derivatives (OPE) as well as pi-stacked structures like DNA and helical peptides on which recent charge transport experiments have been performed. The challenge is to reproduce and quantify transitions between different transport regimes, identify the underlying mechanisms and investigate possible applications.
该项目的主要目标是开发一种新的全面的多尺度策略,用于线性分子导线中电荷输运的时间依赖性模拟。关于模拟技术,这些系统是非常具有挑战性的,因为电荷传输机制取决于链长。考虑到不同长度的有机线,绝热Landauer型相干隧穿和非绝热Marcus跳跃之间的实验输运制度已经得到证明。一个一致的理论应该有能力捕捉所有的过渡在运输制度取决于导线长度,热波动和环境影响。因此,量子动力学方法的基础上的粗粒度的描述的电子结构和治疗环境的影响,通过使用QM/MM技术以及稳态非平衡格林函数(NEGF)的运输计算在开放的边界条件下,将先进和适用于代表性的模型型系统。申请人已经在DFG优先计划SPP 1243的框架内介绍了基本方法。现在这些技术将迭代交叉连接和进一步发展,以消除现有的不足,并提高对整个Landauer-Marcus连续体的有机线输运计算的定量预测水平。具有以下特征的导线:它们应该是高技术相关性、实验可及性和可再现性的系统,可调长度代表不同的传输状态。为此,包括在该提议中的最相关的系统是低聚物,例如低聚(亚芳基亚乙炔基)和(OAE)、低聚(亚苯基亚乙炔基)衍生物(OPE)以及π-堆叠结构如DNA和螺旋肽,最近已经对其进行了电荷传输实验。目前的挑战是再现和量化不同运输制度之间的过渡,确定潜在的机制和调查可能的应用。
项目成果
期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Dephasing in a Molecular Junction Viewed from a Time-Dependent and a Time-Independent Perspective
- DOI:10.1021/acs.jpcc.9b00955
- 发表时间:2019-03
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:H. Rahman;Patrick Karasch;D. Ryndyk;T. Frauenheim;U. Kleinekathöfer
- 通讯作者:H. Rahman;Patrick Karasch;D. Ryndyk;T. Frauenheim;U. Kleinekathöfer
Microsecond Simulation of Electron Transfer in DNA: Bottom-Up Parametrization of an Efficient Electron Transfer Model Based on Atomistic Details.
DNA 中电子转移的微秒模拟:基于原子细节的高效电子转移模型的自下而上参数化
- DOI:10.1021/acs.jpcb.6b11384
- 发表时间:2017
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:M. Wolter;M. Elstner;U. Kleinekathöfer;T. Kubař
- 通讯作者:T. Kubař
Chebyshev hierarchical equations of motion for systems with arbitrary spectral densities and temperatures.
- DOI:10.1063/1.5100102
- 发表时间:2019-04
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:H. Rahman;U. Kleinekathöfer
- 通讯作者:H. Rahman;U. Kleinekathöfer
Vibronic dephasing model for coherent-to-incoherent crossover in DNA
- DOI:10.1103/physrevb.97.195401
- 发表时间:2018-02
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:Patrick Karasch;D. Ryndyk;T. Frauenheim
- 通讯作者:Patrick Karasch;D. Ryndyk;T. Frauenheim
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Professor Dr. Marcus Elstner其他文献
Professor Dr. Marcus Elstner的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Professor Dr. Marcus Elstner', 18)}}的其他基金
Engineering of Chrimson for Subcellular Optogenetic application
用于亚细胞光遗传学应用的 Chrimson 工程
- 批准号:
425994138 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
Efficient algorithms for the simulation of the non-adiabatic exciton transfer dynamics in light-harvesting systems
用于模拟光捕获系统中非绝热激子传递动力学的有效算法
- 批准号:
397706021 - 财政年份:2018
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Transport across membranes via electrostatic 'charge zippers'
通过静电“电荷拉链”跨膜运输
- 批准号:
246585620 - 财政年份:2013
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Entwicklung und Evaluation von effizienten und genauen theoretischen Methoden zur Berechnung Raman Spektren von Kofaktoren in Proteinen
开发和评估计算蛋白质中辅因子拉曼光谱的高效准确的理论方法
- 批准号:
197254636 - 财政年份:2011
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Development of Light-Gated Ion Channels With Red-Shifted Action Spectra
具有红移作用光谱的光门离子通道的开发
- 批准号:
164463141 - 财政年份:2010
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Units
Der Photochromismus des Channelrhodopsin-1 aus Volvox carteri (VCHR)
来自团藻 (VCHR) 的视紫红质通道蛋白-1 的光致变色
- 批准号:
103549797 - 财政年份:2009
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
QM/MM calculations of retinal protein excited states: Investigating the mechanisms of color tuning
视网膜蛋白激发态的 QM/MM 计算:研究颜色调节机制
- 批准号:
15499031 - 财政年份:2005
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Units
DFTB QM/MM calculations of retinal protein excited states
视网膜蛋白激发态的 DFTB QM/MM 计算
- 批准号:
5385651 - 财政年份:2002
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Units
相似国自然基金
衰老抑制脊髓损伤修复的CXCL13依赖性CD8+T细胞通讯机制研究
- 批准号:82371585
- 批准年份:2023
- 资助金额:49.00 万元
- 项目类别:面上项目
细胞周期蛋白依赖性激酶Cdk1介导卵母细胞第一极体重吸收致三倍体发生的调控机制研究
- 批准号:82371660
- 批准年份:2023
- 资助金额:49.00 万元
- 项目类别:面上项目
当归芍药散基于双向调控Ras/cAMP-dependent PKA自噬通路的“酸甘化阴、辛甘化阳”的药性基础
- 批准号:81973497
- 批准年份:2019
- 资助金额:55.0 万元
- 项目类别:面上项目
CDK5调节羊驼黑色素生成的作用研究
- 批准号:31201868
- 批准年份:2012
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
蒺藜苜蓿细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase)对根瘤发育的功能研究
- 批准号:31100871
- 批准年份:2011
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
铁磁、半金属-超导异质结中电子输运的理论研究
- 批准号:60971053
- 批准年份:2009
- 资助金额:30.0 万元
- 项目类别:面上项目
Riesz乘积和树上的分枝测度的重分形分析
- 批准号:10826054
- 批准年份:2008
- 资助金额:3.0 万元
- 项目类别:数学天元基金项目
CaMK II信号转导通路参与前扣带回皮质调节IBS大鼠的内脏痛觉
- 批准号:30800512
- 批准年份:2008
- 资助金额:19.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
Posphoinositide-dependent kinase-1在肿瘤细胞趋化运动和转移中的作用机制
- 批准号:30772529
- 批准年份:2007
- 资助金额:29.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Epigenetic regulation in therapeutic human pancreatic beta cell proliferation
治疗性人胰腺β细胞增殖的表观遗传调控
- 批准号:
10532768 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
(9) Biophysical Description of Age and Dose Dependent Changes to Dendritic Morphology that Impact Cognition following Radiation Cancer Therapy
(9) 放射癌症治疗后影响认知的树突形态的年龄和剂量依赖性变化的生物物理学描述
- 批准号:
9172067 - 财政年份:2016
- 资助金额:
-- - 项目类别:
(9) Biophysical Description of Age and Dose Dependent Changes to Dendritic Morphology that Impact Cognition following Radiation Cancer Therapy
(9) 放射癌症治疗后影响认知的树突形态的年龄和剂量依赖性变化的生物物理学描述
- 批准号:
9982044 - 财政年份:2016
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Pilot Study of Depot Naltrexone in Alcohol-Dependent, Homeless Veterans
长效纳曲酮对酒精依赖、无家可归的退伍军人的初步研究
- 批准号:
8003998 - 财政年份:2010
- 资助金额:
-- - 项目类别:
CRCNS: Quantitative description of initial biochemical steps in LTP
CRCNS:LTP 中初始生化步骤的定量描述
- 批准号:
8059743 - 财政年份:2009
- 资助金额:
-- - 项目类别:
CRCNS: Quantitative description of initial biochemical steps in LTP
CRCNS:LTP 中初始生化步骤的定量描述
- 批准号:
7858263 - 财政年份:2009
- 资助金额:
-- - 项目类别:
CRCNS: Quantitative description of initial biochemical steps in LTP
CRCNS:LTP 中初始生化步骤的定量描述
- 批准号:
7776700 - 财政年份:2009
- 资助金额:
-- - 项目类别:
CRCNS: Quantitative description of initial biochemical steps in LTP
CRCNS:LTP 中初始生化步骤的定量描述
- 批准号:
8077014 - 财政年份:2009
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Integrated Interdisciplinary Training in Computational Neuroscience
计算神经科学综合跨学科培训
- 批准号:
7293610 - 财政年份:2006
- 资助金额:
-- - 项目类别: