On the Optical Bloch Equations in Complex Systems with Intramolecular Coupling

Revista Politécnica

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Title On the Optical Bloch Equations in Complex Systems with Intramolecular Coupling
Ecuaciones de Bloch Ópticas en Sistemas Complejos con Acoplamiento Intramolecular
 
Creator Paz, José Luis
Ruíz-Hinojosa, Eleana
Alvarado, Ysaias
Lascano, Luis
Fernández, Lenys
Espinoza-Montero, Patricio
Costa-Vera, Cesar
 
Subject intramolecular coupling, optical Bloch equations, non-adiabatic effects, Born-Oppenheimer
acoplamiento intramolecular, ecuaciones ópticas de Bloch, adiabáticos, Born-Oppenheimer
 
Description We propose modifications of the conventional optical Bloch equations for a complex system, when we consider intermolecular coupling effects. We model the isolated molecule as Born-Oppenheimer energy curves consisting of two-electronic states described as harmonic potentials, with minima displaced in nuclear coordinates and energy. We consider two-vibrational states and we include non-adiabatic effects for this two states model. Inclusion of a residual perturbation , which may arise from a residual electron-electron correlation and/or spin-orbit coupling terms in the Hamiltonian of the system, may couple the above electronic states, causing the separation of the two curves according to the avoided-crossing rule. The extended equations of optical Bloch allow to establish the dynamics of a molecular system of adiabatic states subject to the interaction of a thermal reservoir and interacting with electromagnetic fields. The equations show that by making the intramolecular coupling factor zero, the conventional optical Bloch equations are recovered for a molecular system with harmonic potentials whose minima are found in exactly the same nuclear coordinate subject to the Born-Oppenheimer approximation.




 
Proponemos modificaciones de las ecuaciones de Bloch ópticas convencionales para un sistema molecular, cuando consideramos los efectos de acoplamiento intramolecular. Modelamos la molécula aislada como curvas de energía de Born-Oppenheimer que consisten en dos estados electrónicos cruzados descritos como potenciales armónicos, con los mínimos desplazados en coordenadas nucleares y energía. Consideramos dos estados vibracionales y una perturbación, que puede surgir de una correlación residual electrón-electrón y/o términos de acoplamiento spin-órbita en el Hamiltoniano del sistema, causando la separación de las dos curvas según la regla del cruce evitado. Las ecuaciones extendidas de Bloch ópticas permiten establecer la dinámica de un sistema molecular de estados adiabáticos sujeto a la interacción de un reservorio térmico e interactuando con campos electromagnéticos. En las ecuaciones se observa que haciendo nulo el factor de acoplamiento intramolecular, se recuperan las ecuaciones de Bloch ópticas convencionales para un sistema molecular con potenciales armónicos cuyos mínimos se encuentran exactamente en la misma coordenada nuclear sujeto a la aproximación Born-Oppenheimer.
 
Publisher Escuela Politécnica Nacional
 
Date 2020-11-01
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
 
Format application/pdf
 
Identifier https://revistapolitecnica.epn.edu.ec/ojs2/index.php/revista_politecnica2/article/view/1181
10.33333/rp.vol46n2.03
 
Source Revista Politécnica; Vol. 46 No. 2 (2020): Revista Politécnica; 29-38
Revista Politécnica; Vol. 46 Núm. 2 (2020): Revista Politécnica; 29-38
Revista Politécnica; v. 46 n. 2 (2020): Revista Politécnica; 29-38
2477-8990
1390-0129
10.33333/rp.vol46n2
 
Language spa
 
Relation https://revistapolitecnica.epn.edu.ec/ojs2/index.php/revista_politecnica2/article/view/1181/535
 
Rights Derechos de autor 2020 Revista Politécnica
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
 

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