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J-GLOBAL ID：201902264206167430   整理番号：19A1286799

分子凝集体の一重項分裂動力学へのモンテカルロ波動関数アプローチ【JST・京大機械翻訳】

Monte Carlo Wavefunction Approach to Singlet Fission Dynamics of Molecular Aggregates

著者 (10件)： Nakano Masayoshi (Department of Materials Engineering Science, Graduate School of Engineering Science, Osaka University, Toyonaka, Osaka 560-8531, Japan) ,  Nakano Masayoshi (Center for Spintronics Research Network (CSRN), Graduate School of Engineering Science, Osaka University, Toyonaka, Osaka 560-8531, Japan) ,  Nakano Masayoshi (Quantum Information and Quantum Biology Division, Institute for Open and Transdisciplinary Research Initiatives, Osaka University, Toyonaka, Osaka 560-8531, Japan) ,  Nakano Masayoshi (Institute for Molecular Science, 38 Nishigo-Naka, Myodaiji, Okazaki 444-8585, Japan) ,  Okada Kenji (Department of Materials Engineering Science, Graduate School of Engineering Science, Osaka University, Toyonaka, Osaka 560-8531, Japan) ,  Nagami Takanori (Department of Materials Engineering Science, Graduate School of Engineering Science, Osaka University, Toyonaka, Osaka 560-8531, Japan) ,  Tonami Takayoshi (Department of Materials Engineering Science, Graduate School of Engineering Science, Osaka University, Toyonaka, Osaka 560-8531, Japan) ,  Kishi Ryohei (Department of Materials Engineering Science, Graduate School of Engineering Science, Osaka University, Toyonaka, Osaka 560-8531, Japan) ,  Kitagawa Yasutaka (Department of Materials Engineering Science, Graduate School of Engineering Science, Osaka University, Toyonaka, Osaka 560-8531, Japan) ,  Kitagawa Yasutaka (Center for Spintronics Research Network (CSRN), Graduate School of Engineering Science, Osaka University, Toyonaka, Osaka 560-8531, Japan)
資料名： Molecules (Web)  (Molecules (Web))
巻： 24  号： 3  ページ： 541  発行年： 2019年 
JST資料番号： U7014A  ISSN： 1420-3049  CODEN： MOLEFW  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 弱いジラジカル特性を有する単量体からなる線形凝集体モデルの一重項分裂(SF)動力学に対するモンテカルロ波動関数(MCWF)アプローチを開発した。例として,ペンタセン二量体モデルのSF動力学を分子間電子結合と振電結合を考慮して調べた。量子マスタ方程式(QME)アプローチによる結果と比較することにより,MCWFの結果の時間ステップ(Δt)とMCトラジェクトリー(MC)の数に対する依存性を明らかにした。MCWF法によるSF動力学は定量的に(SF速度に対して0.02%,二重三重項(TT)収率に対して0.005%の誤差内で),十分小さいΔt(~0.03fs)と十分大きなMC(~105)を用いた場合にQMEアプローチにより再現できることが分かった。MCWFアプローチにおける計算時間(treq)も,QMEアプローチにおけるそれと比較して,凝集体サイズ(n-mer)の増加により劇的な減少を示した。例えば,20-merにおいて約34倍速く,treqのサイズ依存性はN5.15(QME)からN3.09(MCWF)への顕著な減少を示した。これらの結果は,多数の量子散逸,例えば振電結合,モードを含む拡張多重ラジカル分子凝集体におけるSF動力学へのMCWFアプローチの有望な高性能を実証した。Copyright 2019 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *波動関数 ,  トラジェクトリー ,  *凝集体 ,  単量体 ,  *分子集合体 ,  三重項 ,  振電相互作用 ,  *モンテカルロ法 ,  二量体 ,  多重化 ,  ラジカル ,  ポリアセン
準シソーラス用語： サイズ依存性 ,  ジラジカル ,  *一重項分裂 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： モンテカルロ波動関数 ,  一重項分裂 ,  量子マスタ方程式 ,  分子集合体

分類 (1件)： 生薬の薬理の基礎研究  (GX06020J)

物質索引 (1件)： ペンタセン

引用文献 (37件)：

• Smith, M.B.; Michl, J. Singlet Fission. Chem. Rev. 2010, 110, 6891-6936.
• Smith, M.B.; Michl, J. Recent Advances in Singlet Fission. Annu. Rev. Phys. Chem. 2013, 64, 361-386.
• Casanova, D. Theoretical Modeling of Singlet Fission. Chem. Rev. 2018, 118, 7164-7207.
• Japahuge, A.; Zeng, T. Theoretical Studies of Singlet Fission: Searching for Materials and Exploring Mechanisms. ChemPlusChem 2018, 83, 146-182.
• Ito, S.; Nagami, T.; Nakano, M. Molecular Design for Efficient Singlet Fission. J. Photochem. Photobiol. C: Photochem. Rev. 2018, 34, 85-120.

タイトルに関連する用語 (5件)： 分子凝集体 ,  一重項分裂 ,  動力学 ,  モンテカルロ ,  波動関数