Ultrafast intramolecular charge dynamics in donor-acceptor systems

Tesis Doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Química Física Aplicada. Fecha de Lectura: 17-01-2025

Detalles Bibliográficos
Autor: Fernández Villoria, Francisco
Tipo de recurso: tesis doctoral
Fecha de publicación:2025
País:España
Institución:Universidad Autónoma de Madrid
Repositorio:Biblos-e Archivo. Repositorio Institucional de la UAM
Idioma:inglés
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Palabra clave:Química
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spelling Ultrafast intramolecular charge dynamics in donor-acceptor systemsDinámicas de carga intramoleculares ultrarápidas en sistemas donor-aceptorFernández Villoria, FranciscoQuímicaTesis Doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Química Física Aplicada. Fecha de Lectura: 17-01-2025Esta tesis tiene embargado el acceso al texto completo hasta el 17-07-2026This thesis focuses on the description of the coupled electron nuclear dynamics in small prototype organic donor acceptor molecules, triggered by the action of ultrashort laser pulses. The work analyses the dynamics initiated by two different kinds of interactions: photoionization and photoexcitation. In both cases, our simulations of the coupled electron nuclear dynamics shed light on the behaviour of the charge distribution of the studied molecules after the interaction with the laser pulses. The dynamics triggered by photoionization are investigated in the context of a theoretical-experimental collaboration to analyse a set of XUV-IR pump-probe experiments performed on different species of nitroanilines. The theoretical results presented in this work explain the main experimental findings, namely an ultrafast change in the fragmentation yields of some of the species produced during the pumpprobe experiment, and how this is related to the charge dynamics triggered by the initial ionization. The dynamics in photoexcited molecules were simulated for the para and metanitroaniline molecules. The study shows how the charge dynamics initiated by the excitation depends on the electronic structure of the irradiated molecules, and how the effects affecting the dynamics play different roles at different time scales. In short, the present research helps understand the different kinds of charge dynamics which light matter interaction can trigger in small donor acceptor moleculesEsta tesis se centra en la descripción de la dinámica acoplada electrónica-nuclear en pequeñas moléculas orgánicas prototipo de sistemas donor-aceptor, desencadenada por la acción de pulsos láser ultracortos. El trabajo analiza las dinámicas iniciadas por dos tipos diferentes de interacciones: fotoionización y fotoexcitación. En ambos casos, nuestras simulaciones de la dinámica acoplada electrónica-nuclear permiten entender el comportamiento de la distribución de carga de las moléculas estudiadas tras la interacción con los pulsos láser. Las dinámicas desencadenadas por la fotoionización se investigan en el contexto de una colaboración teórico-experimental para analizar un conjunto de experimentos pump-probe XUV-IR realizados en distintas especies de nitroanilinas. Los resultados teóricos presentados en este trabajo explican los principales hallazgos experimentales, a saber, un cambio ultrarrápido en la fragmentación de algunas de las especies producidas durante el experimento pump-probe, y cómo esto está relacionado con la dinámica de carga desencadenada por la ionización inicial. Las dinámicas en moléculas fotoexcitadas se simularon para las moléculas para y metanitroanilina. El estudio muestra cómo la dinámica de carga iniciada por la excitación depende de la estructura electr ónica de las moléculas irradiadas, y cómo los efectos que afectan a la dinámica juegan diferentes roles en distintas escalas de tiempo. En resumen, la presente investigación ayuda a comprender los diferentes tipos de dinámicas de carga que la interacción luz-materia puede desencadenar en pequeñas moléculas donoras-aceptorasGonzález Vázquez, JesúsMartín García, FernandoDepartamento de Química Física AplicadaFacultad de Ciencias20252025-01-17doctoral thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06NAhttp://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43info:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10486/718958reponame:Biblos-e Archivo. Repositorio Institucional de la UAMinstname:Universidad Autónoma de MadridInglésengembargoed accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_f1cfAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessoai:repositorio.uam.es:10486/7189582026-06-23T12:46:27Z
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