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dc.contributor.author
Gadea, Esteban David
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dc.contributor.author
Bustamante, Carlos Mauricio
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dc.contributor.author
Todorov, Tchavdar N.
dc.contributor.author
Scherlis Perel, Damian Ariel
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dc.date.available
2023-09-01T10:37:58Z
dc.date.issued
2022-04
dc.identifier.citation
Gadea, Esteban David; Bustamante, Carlos Mauricio; Todorov, Tchavdar N.; Scherlis Perel, Damian Ariel; Radiative thermalization in semiclassical simulations of light-matter interaction; American Physical Society; Physical Review A; 105; 4; 4-2022; 1-10
dc.identifier.issn
2469-9926
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/210128
dc.description.abstract
Prediction of the equilibrium populations in quantum dynamics simulations of molecules exposed to black-body radiation has proved challenging for semiclassical treatments, with the usual Ehrenfest and Maxwell-Bloch methods exhibiting serious failures. In this context, we explore the behavior of a recently introduced semiclassical model of light-matter interaction derived from a dissipative Lagrangian [C. M. Bustamante, E. D. Gadea, A. Horsfield, T. N. Todorov, M. C. González Lebrero, and D. A. Scherlis, Phys. Rev. Lett. 126, 087401 (2021)0031-900710.1103/PhysRevLett.126.087401]. It is shown that this model reproduces the Boltzmann populations for two-level systems, predicting the black-body spectra in approximate agreement with Planck's distribution. In multilevel systems, small deviations from the expected occupations are seen beyond the first excited level. By averaging over fast oscillations, a rate equation is derived from the dissipative equation of motion that makes it possible to rationalize these deviations. Importantly, it enables us to conclude that this model will produce the correct equilibrium populations provided the occupations of the lowest levels remain close to unity, a condition satisfied at low temperature or small excitations.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
American Physical Society
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dc.rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
Thermalization
dc.subject
Radiation
dc.subject
Light-matter interaction
dc.subject.classification
Física Atómica, Molecular y Química
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dc.subject.classification
Ciencias Físicas
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dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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dc.title
Radiative thermalization in semiclassical simulations of light-matter interaction
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2023-07-10T11:02:27Z
dc.identifier.eissn
2469-9934
dc.journal.volume
105
dc.journal.number
4
dc.journal.pagination
1-10
dc.journal.pais
Estados Unidos
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dc.description.fil
Fil: Gadea, Esteban David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
dc.description.fil
Fil: Bustamante, Carlos Mauricio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
dc.description.fil
Fil: Todorov, Tchavdar N.. The Queens University of Belfast; Irlanda
dc.description.fil
Fil: Scherlis Perel, Damian Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
dc.journal.title
Physical Review A
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevA.105.042201
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