Ionic displacement caused by electronic excitations

Electronic excitations are often accompanied by displacement of the ions from their ground-state equilibrium positions. This leads to line broadening of optical spectra, Stokes shifts, conformational changes, and photoinduced reactions. Here we discuss approaches to these features within ab-initio methods, in particular within many-body perturbation theory. A number of various systems, including molecules, point defects, polymers, and surfaces, are discussed to illustrate issues like localization and self-trapping that are relevant for a detailed understanding of the interrelation between excited states and geometrical structure. To cite this article: M. Rohlfing, C. R. Physique 10 (2009).

RésuméLes excitations électroniques s'accompagnent souvent par un déplacement des ions de leur position d'équilibre dans l'état fondamental. Ceci induit un élargissement des raies des spectres optiques, des Stokes shifts, des changements de conformation, et des réactions photo induites. Dans cet article nous discutons des approches pour traiter ces effets avec des méthodes ab initio, en particulier dans le cadre de la théorie des perturbations à plusieurs corps. Nous discutons différents systèmes dont des molécules, des défauts ponctuels, des polymères, et des surfaces, afin d'illustrer des problématiques tels que la localisation et l'auto-piégeage qui sont importants pour comprendre la relation entre états excités et structure géométrique. Pour citer cet article : M. Rohlfing, C. R. Physique 10 (2009).