复杂分子体系中非绝热化学反应耦合的电子转移动力学和速率常数的理论和数值计算研究

研究复杂分子体系中电子转移动力学，在非绝热化学反应动力学、光控分子电子器件、太阳能电池的研究、生命体系中电荷转移等领域具有非常重要的意义。由于目前严格量子力学方法的不可实现性，使得问题变得非常复杂。课题拟发展研究化学键断裂耦合的电子转移的近似量子力学、半经典和数值计算方法，主要解决电子转移速率和动力学两方面的问题。在速率方面，我们将发展基于Kramers理论和量子瞬子理论的两种跃迁速率理论，目的是为了分别解决无和具有分子键断裂时电子转移速率问题。在动力学方面，将发展考虑分子核运动量子隧道效应的电子态之间表面跳跃（Surface hopping）方法和适应于任意电子耦合强度下的Sumi-Marcus公式，并将所发展理论用于研究具体分子体系。立项大部分具有原创性。希望课题的完成能够提供一套适应于各种实验条件下电子转移动力学和速率理论，也能为实验学家提供准确且简单的理论分析工具。