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Analyzing energy transfer with density-functional theory in real time : Time scales for the energy transfer between B850 bacteriochlorophylls

Titelangaben

Schelter, Ingo ; Förster, Johannes ; Richter, Rian ; Schild, Nils ; Kümmel, Stephan:
Analyzing energy transfer with density-functional theory in real time : Time scales for the energy transfer between B850 bacteriochlorophylls.
In: The Journal of Chemical Physics. Bd. 163 (2025) Heft 8 . - 084116 -.
ISSN 0021-9606

Angaben zu Projekten

Projekttitel:
Offizieller Projekttitel
Projekt-ID
Solar Technologies go Hybrid (SolTech)
Ohne Angabe
Linux-Cluster zum wissenschaftlichen Hochleistungsrechnen
422127126
Hochleistungscompute-Cluster
440719683
Biologische Physik
Ohne Angabe

Projektfinanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst
Deutsche Forschungsgemeinschaft
Elitenetzwerk Bayern

Abstract

We present techniques that allow for predicting energy transfer in multichromophoric systems based on density-functional-theory calculations in real-time. Our work respects that the time-dependent density is the basic quantity in density-functional theory. In the approach that we discuss here, the simulations are done for a complete multimolecular system, i.e., do not require an a priori decomposition into subsystems. Yet, our analysis tools allow one to reliably extract energy-transfer times between different regions or constituents of the multimolecular
system, the structure of transition densities, and the relative degree of excitation of constituents. We demonstrate our approach by analyzing the excitation-energy transfer between six bacteriochlorophyll molecules from the B850 ring of the light-harvesting complex 2 of the purple bacterium Rhodoblastus acidophilus. Our analysis shows that energy is transferred through this system on a time scale of ∼45 fs. The spectral analysis reveals that mainly two supermolecular excitations drive the energy transfer in this system.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut > Lehrstuhl Theoretische Physik IV > Lehrstuhl Theoretische Physik IV - Univ.-Prof. Dr. Stephan Kümmel
Graduierteneinrichtungen > Elitenetzwerk Bayern
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Eingestellt am: 10 Okt 2025 10:24
Letzte Änderung: 10 Okt 2025 10:24
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/94859