Ultrafast charge separation driven by differential particle and hole mobilities

Journal of Chemical Physics

Volumn 134, Issue 2, 2011, Pages

  Dutoi, Anthony D ^a   Wormit, Michael ^b   Cederbaum, Lorenz S ^a  

^a UNIVERSITY OF HEIDELBERG   (Germany)

^b MASSEY UNIVERSITY   (New Zealand)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ALGEBRAIC DIAGRAMMATIC CONSTRUCTIONS; ASYMMETRIC SYSTEM; CHARGE SEPARATIONS; CHEMICAL COMPOSITIONS; CONJUGATED SYSTEMS; ELECTRONIC WAVE FUNCTIONS; INTRAMOLECULAR CHARGE; LINEAR MOLECULES; MANY-PARTICLE STATE; NONSTATIONARY; SECOND ORDERS; TIME PROPAGATION; TO EFFECT; ULTRA-FAST;

ANALOG TO DIGITAL CONVERSION; EXCITED STATES;

MOLECULES;

EID: 78751537908     PISSN: 00219606     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.3506617     Document Type: Article

References (42)

1. Perspectives in Photosynthesis, edited by J. Jortner and B. Pullman (Kluwer Academic, Dordrecht, The Netherlands, 1990).
2. I. Buchvarov, Q. Wang, M. Raytchev, A. Trifonov, and T. Fiebig, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104, 4794 (2007).
3. C. A. Mirkin and M. A. Ratner, Annu. Rev. Phys. Chem. 43, 719 (1992).
4. R. A. Marcus, J. Chem. Phys. 24, 966 (1956).
5. J. Jortner, J. Chem. Phys. 64, 4860 (1976).
6. S. Klinkusch, T. Klamroth, and P. Saalfrank, Phys. Chem. Chem. Phys. 11, 3875 (2009).
7. M. Suzuki and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 119, 4722 (2003).
8. S. M. Smith, X. Li, A. N. Markevitch, D. A. Romanov, R. J. Levis, and H. B. Schlegel, J. Phys. Chem. A 109, 5176 (2005).
9. A. D. Dutoi, L. S. Cederbaum, M. Wormit, J. H. Starcke, and A. Dreuw, J. Chem. Phys. 132, 144302 (2010).
10. J. Schnadt, P. A. Brühwiler, L. Patthey, J. N. O'Shea, S. Södergren, M. Odelius, R. Ahuja, O. Karis, M. Bässler, P. Persson, H. Siegbahn, S. Lunell, and N. Mårtensson, Nature 418, 620 (2002).
11. M. Uiberacker, T. Uphues, M. Schultze, A. J. Verhoef, V. Yakovlev, M. F. Kling, J. Rauschenberger, N. M. Kabachnik, H. Schröder, M. Lezius, K. L. Kompa, H.-G. Muller, M. J. J. Vrakking, S. Hendel, U. Kleineberg, U. Heinzmann, M. Drescher, and F. Krausz, Nature 446, 627 (2007).
12. M. Drescher,M. Hentschel, R. Kienberger,M. Uiberacker, V. Yakovlev, A. Scrinzi, T. Westerwalbesloh, U. Kleineberg, U. Heinzmann, and F. Krausz, Nature 419, 803 (2002).
13. I. V. Schweigert and S. Mukamel, Phys. Rev. Lett. 99, 163001 (2007).
14. J. Seres, E. Seres, A. J. Verhoef, G. Tempea, C. Streli, P. Wobrauschek, V. Yakovlev, A. Scrinzi, C. Spielmann, and F. Krausz, Nature 433, 596 (2005).
15. H. Kapteyn, O. Cohen, I. Christov, and M. Murnane, Science 317, 775 (2007).
16. G. Lambert, T. Hara, D. Garzella, T. Tanikawa, M. Labat, B. Carre, H. Kitamura, T. Shintake, M. Bougeard, S. Inoue, Y. Tanaka, P. Salieres, H. Merdji, O. Chubar, O. Gobert, K. Tahara, andM.-E. Couprie, Nat. Phys. 4, 296 (2008).
17. Y. Nomura, R. Hörlein, P. Tzallas, B. Dromey, S. Rykovanov, Z. Major, J. Osterhoff, S. Karsch, L. Veisz, M. Zepf, D. Charalambidis, F. Krausz, and G. D. Tsakiris, Nat. Phys. 5, 124 (2009).
18. C. Serrat and J. Biegert, Phys. Rev. Lett. 104, 073901 (2010).
19. L. S. Cederbaum and J. Zobeley, Chem. Phys. Lett. 307, 205 (1999).
20. J. Breidbach and L. S. Cederbaum, Phys. Rev. Lett. 94, 033901 (2005).
21. J. Breidbach and L. S. Cederbaum, J. Chem. Phys. 118, 3983 (2003).
22. J. Breidbach and L. S. Cederbaum, J. Chem. Phys. 126, 034101 (2007).
23. A. I. Kuleff and L. S. Cederbaum, Phys. Rev. Lett. 98, 083201 (2007).
24. C. Leforestier, R. H. Bisseling, C. Cerjan, M. D. Feit, R. Friesner, A. Guldberg, A. Hammerich, G. Jolicard, W. Karrlein, H.-D. Meyer, N. Lipkin, O. Roncero, and R. Kosloff, J. Comput. Phys. 94, 59 (1991).
25. M. Head-Gordon, A. M. Grana, D. Maurice, and C. A. White, J. Phys. Chem. 99, 14261 (1995).
26. J. Schirmer, Phys. Rev. A 26, 2395 (1982).
27. J. Schirmer, L. S. Cederbaum, and O. Walter, Phys. Rev. A 28, 1237 (1983).
28. A. B. Trofimov and J. Schirmer, J. Phys. B 28, 2299 (1995).
29. K. B. Wiberg, C. M. Hadad, J. B. Foresman, and W. A. Chupka, J. Phys. Chem. 96, 10756 (1992).
30. J. D. Watts, S. R. Gwaltney, and R. J. Bartlett, J. Chem. Phys. 105, 6979 (1996).
31. C. Angeli, J. Comput. Chem. 30, 1319 (2009).
32. Carotenoids in Photosynthesis, edited by A. Young and G. Britton (Chapman and Hall, New York, 1993).
33. W. J. Buma, B. E. Kohler, and K. Song, J. Chem. Phys. 92, 4622 (1990).
34. D. G. Leopold, R. D. Pendley, J. L. Roebber, R. J. Hemley, and V. Vaida, J. Chem. Phys. 81, 4218 (1984).
35. I. Ohmine, M. Karplus, and K. Schulten, J. Chem. Phys. 68, 2298 (1978).
36. T. Fujii, A. Kamata, M. Shimizu, Y. Adachi, and S. Maeda, Chem. Phys. Lett. 115, 369 (1985).
37. J. H. Starcke, M.Wormit, J. Schirmer, and A. Dreuw, Chem. Phys. 329, 39 (2006).
38. L. S. Cederbaum and W. Domcke, J. Chem. Phys. 66, 5084 (1977).
39. J. A. Kintop,W. V. M. Machado, and L. G. Ferreira, Phys. Rev. A 43, 3348 (1991).
40. M. S. Schöffler, J. Titze, N. Petridis, T. Jahnke, K. Cole, L. P. H. Schmidt, A. Czasch, D. Akoury, O. Jagutzki, J. B. Williams, N. A. Cherepkov, S. K. Semenov, C.W. McCurdy, T. N. Rescigno, C. L. Cocke, T. Osipov, S. Lee, M. H. Prior, A. Belkacem, A. L. Landers, H. Schmidt-Böcking, T. Weber, and R. Dörner, Science 320, 920 (2008).
41. B. Zimmermann, D. Rolles, B. Langer, R. Hentges, M. Braune, S. Cvejanovic, O. Geßner, F. Heiser, S. Korica, T. Lischke, A. Reinköster, J. Viefhaus, R. Dörner, V. McKoy, and U. Becker, Nat. Phys. 4, 649 (2008).
42. See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.3506617 for animations with better time resolution.