Dynamics of charge transfer along hydrogen bond

Abstract

The pseudospin-electron model is formulated for the description of the correlated proton-electron charge transfer in the complex with hydrogen bonds. The energy spectrum of the model is obtained. The ground state diagram is built. The frequency dependence of the real part of conductivity is calculated. The time evolution of the proton and electron transfer along the hydrogen bond is studied. The time dependences of the mean occupancies of proton positions and electron states are obtained by solving the equations of motion for the density matrix components. The conditions, at which the motion of the proton and electron charges are mutually correlated, are considered.

Запропоновна псевдоспін-електронна модель для опису скорельованого протон-електронного переносу заряду на комплексі з водневим зв’язком. Отримано енергетичний спектр моделі. Побудовано фазову діаграму основного стану. Розраховано частотну залежність дійсної частини динамічної провідності. Досліджена часова еволюція протонного і електронного транспорту вздовж водневого зв’язку. Розв’язані рівняння руху для компонент матриці густини, отримана часова залежність середньої заселеності протонних позицій і електронних станів. Встановлені умови, при яких рух протонів і електронів є скорельований.