Interplay of intermolecular and intramolecular vibrations mediates ultrafast singlet fission

分子内力 分子间力 单重态裂变 裂变 振动 单重态 超短脉冲 化学物理 物理 光化学 化学 原子物理学 量子力学 分子 中子 激发态 激光器
作者
Bin Cui,Ajay Jha,Hong-Guang Duan
出处
期刊:Journal of Physics B [IOP Publishing]
标识
DOI:10.1088/1361-6455/ad3b53
摘要

Abstract Singlet fission (SF) is an exciton multiplication process that splits a singlet exciton in organic semiconductors into two triplet excitons and thus, can overcome the Shockley-Queisser limit to improve the solar energy conversion efficiency in photovoltaics. In this paper, we construct a unified model for the ultrafast primary step of the SF process. To achieve that we investigate the dynamics of vibrational modes and their interactions to the relevant electronic excited states in prototypical SF materials, pentacene (exothermic SF) and tetracene (endothermic SF) single crystals. Additionally, the functional role of charge transfer (CT) state is also examined. Using the refined parameters obtained from the reported experimental results, we deduce that the intermolecular vibrations mediate the SF in pentacene with the assistance from strong vibronic couplings to intramolecular modes, which drives the SF process to occur within 100 fs. In this timescale, the CT state has a limiting role towards the SF process in pentacene. However, the CT state plays an important role in a relatively slower SF process of tetracene. Our results disentangle the role of underlying vibrational coherences and clarify the importance of the CT state in tetracene crystal. Hence, with our unified model, we can study the coherent dynamics of SF process, which can principally be extended to the other SF materials as well.

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
茄子完成签到,获得积分10
刚刚
hq6045x完成签到,获得积分10
刚刚
clexin13发布了新的文献求助10
刚刚
ZWh完成签到,获得积分10
刚刚
cc发布了新的文献求助10
刚刚
夏硕完成签到,获得积分10
刚刚
WWW完成签到 ,获得积分10
1秒前
yunga完成签到,获得积分10
1秒前
苏苏完成签到,获得积分10
1秒前
Winter完成签到,获得积分10
1秒前
不安遥完成签到 ,获得积分10
1秒前
高兴的斑马完成签到 ,获得积分10
2秒前
dfgv完成签到,获得积分10
2秒前
甜美的友灵完成签到 ,获得积分10
2秒前
汉堡包应助马铃薯采纳,获得10
2秒前
塘仔完成签到,获得积分10
2秒前
bingbingsha完成签到,获得积分20
3秒前
CACT完成签到,获得积分10
3秒前
轻松的小虾米完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
zt完成签到,获得积分10
3秒前
识字岭的岭应助gy采纳,获得10
4秒前
隐形的人杰完成签到,获得积分10
4秒前
cimu95完成签到 ,获得积分10
4秒前
三七二十一完成签到 ,获得积分10
4秒前
灵巧的青寒完成签到,获得积分10
4秒前
007完成签到,获得积分10
5秒前
真实的一鸣完成签到,获得积分10
5秒前
2Y_DADA完成签到,获得积分10
5秒前
CXC完成签到,获得积分10
5秒前
安静涵易完成签到 ,获得积分10
5秒前
丘比特应助星辰采纳,获得10
6秒前
Diane完成签到,获得积分10
6秒前
littoral完成签到,获得积分10
6秒前
涟漪完成签到,获得积分10
6秒前
不忘初心完成签到,获得积分10
7秒前
NovermberRain完成签到,获得积分10
7秒前
利妥昔单抗n完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
章铭-111完成签到 ,获得积分10
7秒前
高分求助中
(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
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
Contemporary Debates in Epistemology (3rd Edition) 1000
International Arbitration Law and Practice 1000
文献PREDICTION EQUATIONS FOR SHIPS' TURNING CIRCLES或期刊Transactions of the North East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders第95卷 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6159220
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7987423
关于积分的说明 16599191
捐赠科研通 5267688
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2810802
邀请新用户注册赠送积分活动 1790856
关于科研通互助平台的介绍 1657996