局域本征键轨道解读关联电荷迁移动力学 开放获取

《Chemical Science》：Localized intrinsic bond orbitals decode correlated charge migration dynamicsOpen Access

　　

几十年来，科学家们研究了错综复杂的电荷迁移动力学，即电离后，局域化电荷分布（“空穴”）在飞秒时间尺度上跨分子迁移。这具有控制分子中电子的潜力，然而对电荷迁移多方面内容的全面理解仍然缺失。在本工作中，我们使用局域化内禀键轨道（IBOs）的扩展来分析电荷迁移。这些轨道提供 了对动力学过程的紧凑表示，并将复杂的、相关的多电子电荷迁移映射到化学概念，如弯箭头和轨道 - 轨道相互作用。通过分析多个具有挑战性的场景，我们展示了 IBOs 如何使我们能够识别电荷迁移中的关键机制。例如，我们展示了不同的机制负责将 π 形空穴转换为 σ 形空穴，反之亦然。我们从超共轭相互作用和耦合不同对称性轨道的构型角度解释了这些现象。我们进一步证明了如何使用 IBOs 寻找具有高电荷迁移效率的分子。我们使用时间依赖密度矩阵重正化群（TDDMRG）的高效设置进行所有模拟，关联多达 50 个轨道中的 45 个电子。我们相信我们的结果将有助于设计未来实验。提出的 IBO 分析适用于其他类型的实时电子动力学和光谱学。

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? 2026 作者。由皇家化学学会出版

2026

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