已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Excitons in Hematite Fe2O3: Short-Time Dynamics from TD-DFT and Non-Adiabatic Dynamics Theories

极化子 绝热过程 激发态 激子 声子 放松(心理学) 电子 基态 表面跳跃 物理 原子物理学 比克西顿 凝聚态物理 化学 量子力学 社会心理学 心理学
作者
Lili Rassouli,Mohammad Shakiba,Alexey V. Akimov,Xuyan Ma,Michel Dupuis
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:128 (33): 13681-13693
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.4c03247
摘要

We present a first-principles study of the short-time dynamics of excitons in hematite Fe2O3. We used time-dependent density functional theory (TD-DFT) with an underlying DFT+U treatment of electron interactions to characterize the electronic structure of excitons and nonadiabatic molecular dynamics theory (NA-MD) to determine their recombination (electronic ground-state recovery) and relaxation dynamics. Decoherence-corrected trajectory surface hopping approaches in NA-MD simulations yielded recovery times of ∼1.1 to 1.8 ns and "higher-lying" exciton relaxation times of ∼60 to 70 fs, in accord with experimentally derived lifetimes. With hematite phonons in the range of ∼100 to 700 cm–1, higher-lying excitons relax within one or two oscillations of the phonons before getting trapped into an electron–hole pair Exc-3 structure on the first excited state potential energy surface. This structure resembles already a pair of polarons (electron polaron plus hole polaron) with associated lattice distortions three (3) basal planes away. On longer time scales, the electron–hole bipolaronic pair hops to structures Exc-5, then Exc-7, then Exc-9, ... with the electron polaron and hole polaron separated by 5, 7, 9, ... basal planes in a process of charge separation. The largest frequency phonon ∼672 cm–1 for the Exc-3 exciton structure is associated with the electron polaron moiety of the exciton. This phonon is a good candidate for giving rise to the recently observed and reported postexcitation transient IR absorption peak.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
chengjinliang完成签到 ,获得积分10
刚刚
12等等发布了新的文献求助10
刚刚
chen完成签到,获得积分20
1秒前
缪伟发布了新的文献求助10
1秒前
4秒前
illuminate发布了新的文献求助10
5秒前
氨气完成签到 ,获得积分10
6秒前
小蘑菇应助无辜的皮卡丘采纳,获得10
6秒前
夏侯乌完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
9秒前
TAOS发布了新的文献求助10
10秒前
乐雾完成签到,获得积分10
11秒前
煎蛋发布了新的文献求助10
11秒前
新楚完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
小孩发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
开心完成签到,获得积分20
12秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
wh完成签到,获得积分10
14秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得20
14秒前
14秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
15秒前
俊逸飞雪完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
开心发布了新的文献求助10
16秒前
大模型应助手拿把掐采纳,获得10
16秒前
852应助查文献的大猫采纳,获得10
17秒前
科研通AI6.3应助陈中航采纳,获得10
19秒前
小小发布了新的文献求助20
19秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7296820
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8915153
关于积分的说明 18877940
捐赠科研通 6962843
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3210484
关于科研通互助平台的介绍 2379749
邀请新用户注册赠送积分活动 2186918