Surface hopping dynamics reveal ultrafast triplet generation promoted by S1–T2–T1 spin-vibronic coupling in 2-mercaptobenzothiazole

文献情報

出版日 2021-08-27
DOI 10.1039/D1CP02587B
インパクトファクター 3.676
著者

Chithra M. J., Probal Nag, Sivaranjana Reddy Vennapusa


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要旨

We investigate the T1 formation upon populating the optically “bright” S2 in 2-mercaptobenzothiazole to interpret the underlying relaxation pathways associated with the experimental decay constants reported by D. Koyama and A. J. Orr-Ewing, Phys. Chem. Chem. Phys., 2016, 18, 26224–26235. Energetics, electronic populations and geometries of various stationary points of low-lying electronic states are computed using the semi-classical ab initio surface hopping dynamics simulations. Estimated decay constants of S2–S1 internal conversion (IC) and S1–T2 intersystem crossing (ISC) are in excellent agreement with the experiment. The observed ultrafast ISC is analyzed based on the S1–T2–T1 spin-vibronic coupling mechanism. In contrast to the previous assignment of 6 ps to the T2–T1 IC, our findings enable us to attribute this decay constant to the combined events of T2–T1 IC followed by relaxation of vibrationally hot T1.

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

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