在溶液和晶体阶段使用机器学习模拟循环甲基基的非辐射衰变
1Hoffmann Institute of Advanced Materials, Shenzhen Polytechnic University, Shenzhen, Guangdong 518055, People's Republic of China.
机器学习加速了分子聚合物的兴奋状态计算. 这种方法揭示了结合扭力如何控制循环中聚合诱导的排放,增强晶体中的光.
科学领域:
- 计算化学计算化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 摄影化学的使用.
背景情况:
- 在分子聚合物中建模激发状态动力学是计算要求很高的.
- 现有的方法与激发状态电子结构计算的资源密集性作斗争.
研究的目的:
- 开发一种混合方法,将机器学习 (ML) 与激发状态动态的多尺度建模相结合.
- 为了研究循环甲基甲三烯 (COTh) 的聚合诱导排放 (AIE) 机制.
主要方法:
- 在ONIOM计划中,直接结合ML加速激发状态计算与GFN-FF半经验分子力学.
- ML-光动力学模拟和轨迹分析.
主要成果:
- 确定了 πCC 和 σCC 键扭转在控制非辐射衰变中的关键作用.
- 观察到从溶液到晶体的πCC键扭曲的越来越多的限制,阻断了衰变途径.
- 预测的光量子产量增强因子 (3至22倍) 与实验数据一致.
结论:
- 该研究提供了对COTh的AIE机制的定量理解.
- 开发的多尺度方法准确地模拟了AIE现象.
- 预计这种方法将有助于合理设计新的AIE材料.
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