The low-lying electronic states of pentacene and their roles in singlet fission

Journal of the American Chemical Society

Volumn 136, Issue 15, 2014, Pages 5755-5764

  Zeng, Tao ^a   Hoffmann, Roald ^a   Ananth, Nandini ^a  

^a Department of Chemistry and Chemical Biology Cornell University ^*  (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

MONOMERS;

COHERENT POPULATIONS; DYNAMICAL CORRELATIONS; EXCITED-STATE ENERGY; LOW LYING ELECTRONIC STATE; LOW-LYING SINGLETS; MULTIEXCITONIC STATE; MULTIREFERENCE CALCULATIONS; OSCILLATOR STRENGTHS;

DIMERS;

EID: 84899020136     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja500887a     Document Type: Article

References (77)

1. Smith, M. B.; Michl, J. Chem. Rev. 2010, 110, 6891-6936
2. Smith, M. B.; Michl, J. Annu. Rev. Phys. Chem. 2013, 64, 361-386
3. Shockley, W.; Queisser, H. J. J. Appl. Phys. 1961, 32, 510-519
4. Hanna, M. C.; Nozik, A. J. J. Appl. Phys. 2006, 100, 074510
5. Paci, I.; Johnson, J. C.; Chen, X. D.; Rana, G.; Popović, D.; David, D. E.; Nozik, A. J.; Ratner, M. A.; Michl, J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 16546-16553
6. Congreve, D. N.; Lee, J.; Thompson, N. J.; Hontz, E.; Yost, S. R.; Reusswig, P. D.; Bahlke, M. E.; Reineke, S.; Van Voorhis, T.; Baldo, M. A. Science 2013, 340, 334-337
7. Singh, S.; Jones, W. J.; Siebrand, W.; Stoicheff, B. P.; Schneider, W. G. J. Chem. Phys. 1965, 42, 330-342
8. Swenberg, C. E.; Stacy, W. T. Chem. Phys. Lett. 1968, 2, 327-328
9. Groff, R. P.; Avakian, P.; Merrifield, R. E. Phys. Rev. B 1970, 1, 815-817
10. Greyson, E. C.; Stepp, B. R.; Chen, X.; Schwerin, A. F.; Paci, I.; Smith, M. B.; Akdag, A.; Johnson, J. C.; Nozik, A. J.; Michl, J.; Ratner, M. A. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 14223-14232
11. Kuhlman, T. S.; Kongsted, J.; Mikkelsen, K. V.; Møller, K. B.; Sølling, T. I. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 3431-3439
12. Wolf, H. C. Solid State Phys. 1959, 9, 1-81
13. Avakian, P.; Abramson, E.; Kepler, R. G.; Caris, J. C. J. Chem. Phys. 1963, 39, 1127-1128
14. Tomkiewicz, Y.; Groff, R. P.; Avakian, P. J. Chem. Phys. 1971, 54, 4504-4507
15. Sebastian, L.; Weiser, G.; Bässler, H. Chem. Phys. 1981, 61, 125-135
16. Lee, K. O.; Gan, T. T. Chem. Phys. Lett. 1977, 51, 120-124
17. Burgos, J.; Pope, M.; Swenberg, C. E.; Alfano, R. R. Phys. Status Solidi. B 1977, 83, 249-256
18. Rao, A.; Wilson, M. W. B.; Hodgkiss, J. M.; Albert-Seifried, S.; Bässler, H.; Friend, R. H. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 12698-12703
19. Rao, A.; Wilson, M. W. B.; Albert-Seifried, S.; Di Pietro, R.; Friend, R. H. Phys. Rev. B 2011, 84, 195411
20. Wilson, M. W. B.; Rao, A.; Clark, J.; Kumar, R. S. S.; Brida, D.; Cerullo, G.; Friend, R. H. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11830-11833
21. Wilson, M. W. B.; Rao, A.; Ehrler, B.; Friend, R. H. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 1330-1338
22. Pabst, M.; Köhn, A. J. Chem. Phys. 2008, 129, 214101
23. Hashimoto, T.; Nakano, H.; Hirao, K. J. Chem. Phys. 1996, 104, 6244-6257
24. Kawashima, Y.; Hashimoto, T.; Nakano, H.; Hirao, K. Theor. Chem. Acc. 1999, 102, 49-64
25. Zimmerman, P. M.; Zhang, Z.; Musgrave, C. B. Nat. Chem. 2010, 2, 648-652
26. Hirao, K. Chem. Phys. Lett. 1990, 190, 374-380
27. Hirao, K. Chem. Phys. Lett. 1992, 196, 397-528
28. Hirao, K. Chem. Phys. Lett. 1993, 201, 59-66
29. Amirav, A.; Even, U.; Jortner, J. Chem. Phys. Lett. 1980, 72, 21-24
30. Griffiths, A. M.; Friedman, P. A. J. Chem. Soc., Fraday Trans. 2 1982, 78, 391-398
31. Merrifield, R. E. J. Chem. Phys. 1968, 48, 4318
32. Johnson, R.; Merrifield, R. Phys. Rev. B 1970, 1, 896-902
33. Suna, A. Phys. Rev. B 1970, 1, 1716-1739
34. Chan, W.-L.; Ligges, M.; Zhu, X.-Y. Nat. Chem. 2012, 4, 840-845
35. Chan, W.-L.; Ligges, M.; Jailaubekov, A.; Kaake, L.; Miaja-Avila, L.; Zhu, X.-Y. Science 2011, 334, 1541-1545
36. Chan, W.-L.; Berkelbach, T. C.; Provorse, M. R.; Monahan, N. R.; Tritsch, J.; Hybertsen, M. S.; Reichman, D. R.; Gao, J.; Zhu, X.-Y. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 1321-1329
37. Greyson, E. C.; Vura-Weis, J.; Michl, J.; Ratner, M. A. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 14168-14177
38. Yamagata, H.; Norton, J.; Hontz, E.; Olivier, Y.; Beljonne, D.; Brédas, J. L.; Silbey, R. J.; Spano, F. C. J. Chem. Phys. 2011, 134, 204703
39. Teichen, P. E.; Eaves, J. D. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 11473-11481
40. Berkelbach, T. C.; Hybertsen, M. S.; Reichman, D. R. J. Chem. Phys. 2013, 138, 114102
41. Berkelbach, T. C.; Hybertsen, M. S.; Reichman, D. R. J. Chem. Phys. 2013, 138, 114103
42. Beljonne, D.; Yamagata, H.; Brédas, J. L.; Spano, F. C.; Olivier, Y. Phys. Rev. Lett. 2013, 110, 226402
43. Difley, S.; Van Voorhis, T. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 594-601
44. Havenith, R. W. A.; de Gier, H. D.; Broer, R. Mol. Phys. 2012, 110, 2445-2454
45. Feng, X.; Luzanov, A. V.; Krylov, A. I. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 3845-3852
46. Kolomeisky, A. B.; Feng, X.; Krylov, A. I. J. Phys. Chem. C 2014, 118, 5188-5195
47. Zimmerman, P. M.; Bell, F.; Casanova, D.; Head-Gordon, M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19944-19952
48. Zimmerman, P. M.; Musgrave, C. B.; Head-Gordon, M. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 1339-1347
49. Heinecke, E.; Hartmann, D.; Muller, R.; Hese, A. J. Chem. Phys. 1998, 109, 906-911
50. Thorsmølle, V. K.; Averitt, R. D.; Demsar, J.; Smith, D. L.; Tretiak, S.; Martin, R. L.; Chi, X.; Crone, B. K.; Ramirez, A. P.; Taylor, A. J. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 017401
51. Thorsmølle, V. K.; Averitt, R. D.; Demsar, J.; Smith, D. L.; Tretiak, S.; Martin, R. L.; Chi, X.; Crone, B. K.; Ramirez, A. P.; Taylor, A. J. Physica B 2009, 404, 3127-3130
52. Schiefer, S.; Huth, M.; Dobrinevski, A.; Nickel, B. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 10316-10317
53. Nakano, H.; Nakayama, K.; Hirao, K. J. Chem. Phys. 1996, 106, 4912-4917
54. Ebisuzaki, R.; Watanabe, Y.; Nakano, H. Chem. Phys. Lett. 2007, 442, 164-169
55. Choe, Y.-K.; Witek, H. A.; Finley, J. P.; Hirao, K. J. Chem. Phys. 2001, 114, 3913-3918
56. Witek, H. A.; Choe, Y.-K.; Finley, J. P.; Hirao, K. J. Comput. Chem. 2002, 23, 957-965
57. Schulten, K.; Karplus, M. Chem. Phys. Lett. 1972, 14, 305-309
58. Hosteny, R. P.; Dunning, T. H.; Gilman, R. R.; Pipano, A.; Shavitt, I. J. Chem. Phys. 1975, 62, 4764-4779
59. Akimov, A. V.; Prezhdo, O. V. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 1599-1608
60. Ruedenberg, K.; Atchity, G. J. J. Chem. Phys. 1993, 99, 3799-3803
61. Nakamura, H.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2011, 115, 10353-10372
62. Nakahara, H.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2002, 117, 5576-5593
63. Ichino, T.; Gauss, J.; Stanton, J. F. J. Chem. Phys. 2009, 130, 174105
64. Köppel, H.; Domcke, W.; Cederbaum, L. S. Adv. Chem. Phys. 1984, 59, 57-246
65. Prikhotko, A. F.; Tsikora, L. I. Opt. Spectrosc. 1968, 25, 242
66. Zanker, V.; Preuss, J. Z. Angew. Phys. 1969, 27, 363
67. Yamagata, H.; Norton, J.; Hontz, E.; Olivier, Y.; Beljonne, D.; Brédas, J. L.; Silbey, R. J.; Spano, F. C. J. Chem. Phys. 2011, 134, 204703
68. Marciniak, H.; Fiebig, M.; Huth, M.; Schiefer, S.; Nickel, B.; Selmaier, F.; Lochbrunner, S. Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 176402
69. Dunning, T. H. J. Chem. Phys. 1989, 90, 1007-1023
70. Nakano, H.; Uchiyama, R.; Hirao, K. J. Comput. Chem. 2002, 23, 1166-1175
71. Miyajima, M.; Watanabe, Y.; Nakano, H. J. Chem. Phys. 2006, 124, 044101
72. Binkley, J. S.; Pople, J. A.; Hehre, W. J. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 939-947
73. Stevens, W. J.; Basch, H.; Krauss, M. J. Chem. Phys. 1984, 81, 6026-6033
74. Granovsky, A. A. J. Chem. Phys. 2011, 134, 214113
75. Schmidt, M. W.; Baldridge, K. K.; Boatz, J. A.; Elbert, S. T.; Gordon, M. S.; Jensen, J. H.; Koseki, S.; Matsunaga, N.; Nguyen, K. A.; Su, S.; Windus, T. L.; Dupuis, M.; Montgomery, J. A., Jr. J. Comput. Chem. 1993, 14, 1347-1363
76. Gordon, M. S.; Schmidt, M. W. In Advances in electronic structure theory: GAMESS a decade later; Dykstra, C. E.; Frenking, G.; Kim, K. S.; Scuseria, G. E., Eds.; Elsevier: Amsterdam, 2005.
77. Bode, B. M.; Gordon, M. S. J. Mol. Graphics Modell. 1998, 16, 133-138 Council of Canada