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首页> 外文期刊>The Journal of Chemical Physics >A theoretical investigation of symmetry-origin unidirectional energy gradient in light-harvesting dendrimers
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A theoretical investigation of symmetry-origin unidirectional energy gradient in light-harvesting dendrimers

机译：采光树状聚合物对称原点单向能量梯度的理论研究

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We theoretically investigate a possibility that the symmetry of the repetitively branched structure of light-harvesting dendrimers creates the energy gradient descending toward inner generations (layers of pigment molecules) of the dendrimers. In the first half of this paper, we define a model system using the Frenkel exciton Hamiltonian that focuses only on the topology of dendrimers and numerically show that excitation energy tends to gather at inner generations of the model system at a thermal equilibrium state. This indicates that an energy gradient is formed in the model system. In the last half, we attribute this result to the symmetry of the model system and propose two symmetry-origin mechanisms creating the energy gradient. The present analysis and proposition are based on the theory of the linear chain (LC) decomposition [S. Koda, J. Chem. Phys. 142, 204112 (2015)], which equivalently transforms the model system into a set of one-dimensional systems on the basis of the symmetry of dendrimers. In the picture of the LC decomposition, we find that energy gradient is formed both in each linear chain and among linear chains, and these two mechanisms explain the numerical results well. (C) 2016 AIP Publishing LLC.
机译：我们从理论上研究了光采树枝状聚合物的重复分支结构的对称性产生朝着树枝状聚合物的内部生成（颜料分子层）下降的能量梯度的可能性。在本文的上半部分，我们使用Frenkel激子哈密顿量定义了一个模型系统，该模型系统仅关注树枝状聚合物的拓扑结构，并数值显示了激发能倾向于在热平衡状态下聚集在模型系统的内部。这表明在模型系统中形成了能量梯度。在后半部分中，我们将此结果归因于模型系统的对称性，并提出了两种创建能量梯度的对称起源机制。目前的分析和命题是基于线性链（LC）分解的理论[S。 Koda，J. Chem。物理142，204112（2015）]，其基于树枝状聚合物的对称性将模型系统等效地转换为一组一维系统。在LC分解图中，我们发现在每个线性链中和线性链中都形成了能量梯度，这两种机理很好地解释了数值结果。 （C）2016 AIP出版有限责任公司。

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