Time-dependent local density of states as a tool to study optical response

Abstract

A fotossíntese é uma das mais importantes reações químicas que existem não sendo no entanto completamente compreendida. Apesar de muitos dos passos deste importante processo serem já conhecidos uma parte não é ainda cem por cento clara: o mecanismo de transferência de energia entre fotorrecetores em, por exemplo, plantas verdes. Assume-se que o mecanismo de Förster é o processo não radiativo de transferência de energia dominante, não sendo no entanto as ferramentas teóricas e experimentais disponíveis suficientes para clarificar esta matéria. A análise da densidade local de estados é uma ferramenta que pode vir a provar-se útil no entendimento do mecanismo de transferência de energia em complexos de captação de luz. Esta tese foca-se na implementação do cálculo da densidade local de estados dependente do tempo em regiões de Bader feita no código Octopus. É feita uma breve descrição do modo de operação do código implementado nas suas duas partes: a divisão de uma molecula em vários átomos de Bader e o cálculo da densidade de estados em cada uma destas regiões. .

Photosynthesis is one the most important reactions that exist. However it is not yet completely understood. Although many steps of this important process are already known, a fundamental piece is still not 100% clear: the energy transfer mechanism between photoreceptors in, e.g., green plants. The Förster mechanism is assumed to be the dominant non-radiative energy transfer process, but the available theoretical and experimental tools are not enough to clarify this matter without doubt. The analysis of the local density of states is one tool that may prove insightful in the study of energy transfer mechanisms in light harvesting complexes. This thesis focuses on the implementation of the calculation of the time dependent density of states in Bader regions in the Octopus code. .