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在光电子学应用中,器件性能主要取决于半导体纳米材料中的光生载流子动力学过程. 但是,受反应速率、材料表面积、材料组成等多种因素影响,描述其中的动力学过程非常具有挑战性. 模拟光生载流子动力学过程可以通过绝热分子动力学方法实现,即求解包含非绝热耦合项的含时薛定谔方程. 在众多绝热分子动力学方法中,面跳跃方法出色地平衡了计算精度和计算成本,因而成为描述半导体纳米材料中不同非绝热过程间竞争的有力工具,已被用来模拟材料中的超快动力学过程和其他复杂效应,如Janus过渡金属二硫族化合物范德华异质结中的电荷分离. 本综述通过介绍该领域代表性的理论及实验工作,阐述了光生载流子对半导体纳米材料性能的重要影响,以及面跳跃方法在描述其动力学行为中的重要作用. 由于日趋复杂的材料体系对理论工作提出了巨大的挑战,本综述重点介绍了最近用于模拟这些复杂材料的一些开创性的新方法,包括高精度的电子结构方法和与之相结合的绝热分子动力学方法. 相似文献
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近年来,重正化激子方法已快速发展为一种新兴的低标度从头算激发态量子化学方法. 该方法假定大体系的整体激发态是其若干子体系局域激发态的线性组合,并利用有效哈密顿理论来高精度计算这些局域态之间的耦合. 在本文中,通过将有效哈密顿理论拓展到普适的有效算符方案,实现了重正化激子方法对于大体系离域电子态的一阶分子性质(如电荷布居、跃迁偶极矩)的高效计算. 对于四种不同的分子聚集体(氨、甲醛、乙烯、吡咯)的离域离子态和激发态的重正化激子计算测试证实：新方法可以同时实现大体系低能离域电子态的能量和波函数性质的高效高精度计算. 相似文献
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