自旋交叉材料中光诱导激发自旋态捕获效应​​的密度泛函理论研究

利用DFT计算研究了磷烯复合物[Fe(dppen)₂X₂]（X=Br和Cl）中的自旋交叉动力学。设计了一种无参数计算方案来模拟与低自旋态和高自旋态相互转换相关的全原子自由能表面和动力学屏障。探究了卤素（X）和溶剂环境（真空、CHCl₃和CH₂Cl₂）对化合物自旋交叉性质的影响。我们对电子态、自旋轨道相互作用和分子振动之​​间的相互作用在确定热和动力学自旋交叉性质方面进行了完整的从头算计算。理论计算重现了实验中观察到的卤素在这些化合物中影响的趋势——与Cl相比，配位层中的Br减缓了光诱导捕获HS态的动力学弛豫并降低了热平衡温度。这是因为Br的LS和HS态之间的能隙较小。此外，我们发现溶剂强烈影响自旋交叉特性，但这种变化并不遵循与能隙的简单关系。