极化子单激发态的反向极化研究

通过对有机高分子中极化子的单激发态进行研究，发现该态在外电场下呈现反向极化特征，极化规律与双激子态类似.在强电场下，反向极化消失，极化子单激发态解离为一个单极化子和一个双极化子态. 关键词： 极化子态 激子态 反向极化     

抛物量子点中强耦合束缚极化子的性质

采用Pekar类型的变分方法研究了抛物量子点中强耦合束缚极化子的基态和激发态的性质。计算了束缚极化子的基态和激发态的能量、光学声子平均数。讨论了量子点的有效束缚强度和库仑束缚势对基态能量、激发态能量以及光学声子平均数的影响。数值计算结果表明:量子点中强耦合束缚极化子的基态和激发态能量及光学声子平均数均随量子点的有效束缚强度的增加而减小,基态、激发态能量随库仑束缚势的增加而减小,光学声子平均数随库仑束缚势的增加而增大。     

强耦合表面极化子的激发能量

采用线性组合算符方法及幺正变换方法研究了电子与表面光学(SO)声子和体纵光学(LO)声子均为强耦合的表面极化子的激发态性质.计算了体系的有效哈密顿量、振动频率和体系由基态向第一激发态跃迁所需的激发能量.     

柱形量子线强耦合极化子的性质

运用变分法研究了柱形量子线中强耦合极化子的性质,计算了极化子的基态能量、第一激发态能量、结合能以及由第一激发态到基态的跃迁频率。计算表明,柱形量子线中强耦合极化子的基态能量,第一激发态能量均随着柱形量子线的半径及电子-声子耦合强度的增大而减小。同时结合能,跃迁频率随着柱形量子线的半径减小而增大,随电子-声子耦合强度的增大而增大。     

量子点中强耦合极化子的性质

采用Pekar类型的变分方法研究了抛物量子点中强耦合极化子的基态和激发态的性质。计算了基态和激发态极化子的结合能、光学声子平均数和极化子的共振频率。讨论了这些量对有效限制强度和电子 体纵光学声子耦合强度的依赖关系。结果表明:抛物量子点中极化子的共振频率、基态和激发态极化子的结合能以及光学声子平均数都随量子点的有效束缚强度的增大而减小。光学声子平均数随电子 体纵光学声子耦合强度的增加而增大。     

有限深抛物势量子盘中极化子的激发态性质

量子点作为一种重要的低维纳米结构, 近年来在单光子光源和新型量子点单光子探测器的研究引起了人们的广泛关注, 对各种势阱中量子点性质的研究已取得了重要成果. 但是大多理论研究都局限于无限深势阱, 而有限深势阱更具有实际意义. 利用平面波展开、幺正变换和变分相结合的方法研究了有限深势阱中极化子激发态能量及激发能随势阱形状和量子盘大小的变化规律. 数值计算结果表明: 极化子的激发态能量、激发能随势垒高度或宽度的增大而增大, 原因是势垒愈高、愈宽, 电子穿透势垒的可能性愈小, 电子在阱内运动的可能性愈大, 进而导致极化子的激发态能量和激发能均随势垒高度和宽度的增大而增大; 极化子的激发态能量和激发能随量子盘半径的增大而减小, 表明量子盘具有显著的量子尺寸效应; 极化子的激发态能量随有效受限长度的增加而减小, 原因是有效受限长度愈大, 有效受限强度愈小, 电子受到的束缚愈弱、振动愈慢、势能愈小, 进而导致基态能量、激发态能量减小; 同时由于激发态能量较基态能量减小慢, 使得激发能随之增加. 研究结果对量子点的应用具有一定的理论指导意义.     

量子点中极化子的内部激发态性质

采用Huybrechts线性组合算符和幺正变换方法研究了抛物量子点中的强、弱耦合极化子的激发态性质。分别导出强、弱耦合情况下,抛物量子点中的极化子的第一内部激发态能量、激发能量、共振频率与量子点的有效受限长度和电子-声子耦合强度的关系。数值计算结果表明,量子点中弱耦合和强耦合极化子的内部激发态能量、激发能量和共振频率都随量子点的有效受限长度的减小而迅速增大。弱耦合极化子的第一内部激发态能量随电子-声子耦合强度的增加而减少;而强耦合极化子的振动频率随量子点的有效受限长度的减小而迅速增加。弱耦合极化子的第一内部激发态能量、激发能量和共振频率随电子-声子耦合强度的增加而减小。     

半导体量子点中极化子的跃迁能量

研究了半导体量子点中极化子的激发态性质。采用Huybrechts线性组合算符和幺正变换方法,计算了量子点中极化子的振动频率、基态能量、第一激发态能量、由第一激发态向基态的跃迁能量和跃迁频率。分别讨论了电子-LO声子在强弱两种耦合情况下极化子的跃迁能量和跃迁频率。数值计算结果表明,跃迁能量ΔE和跃迁频率ω均随量子点有效受限长度l₀的增加而减少,且随电子-声子耦合强度α的增加而减少。     

抛物量子线中束缚极化子激发态的性质

本文研究库仑场对抛物量子线中强耦合束缚极化子激发态性质的影响。采用Huybrechts线性组合算符和幺正变换的方法计算了抛物量子线中强耦合束缚极化子的第一内部激发态能量、激发能量和振动频率。数值计算表明：强耦合束缚极化子的第一内部激发态能量和激发能量都随约束强度的增加而增大;但第一激发态能量随库仑束缚势的增加而减少,而激发能量随库仑束缚势的增加而增大;振动频率 随约束强度和库仑束缚势增加而增大。     

抛物量子线中束缚极化子激发态的性质

本文研究库仑场对抛物量子线中强耦合束缚极化子激发态性质的影响。采用Huybrechts线性组合算符和幺正变换的方法计算了抛物量子线中强耦合束缚极化子的第一内部激发态能量、激发能量和振动频率。数值计算表明：强耦合束缚极化子的第一内部激发态能量和激发能量都随约束强度的增加而增大;但第一激发态能量随库仑束缚势的增加而减少,而激发能量随库仑束缚势的增加而增大;振动频率 随约束强度和库仑束缚势增加而增大。     

载流子在金属/聚对苯乙炔/金属结构中注入及输运的动力学研究

采用紧束缚的Su-Schrieffer-Heeger模型,利用非绝热动力学方法研究了载流子在金属/聚对苯乙炔(poly(p-phenylene vinylene,简记为PPV))/金属三明治结构中注入与输运的动力学过程.发现由于强的电子-晶格相互作用,注入的电荷在PPV链中形成波包,波包的形成与施加在金属电极上的偏压、PPV链上的电场强度及金属电极与PPV之间的界面耦合强度密切相关.在无外电场的情况下,当偏压达到临界值时电荷能够从金属电极注入到PPV链中并形成波包.随着电场强度的增大,波包能 关键词： 金属/聚对苯乙炔/金属结构 载流子输运 波包     

PPV中极化子动力学方程的龙格-库塔求解

构造求解-阶微分方程组初值问题的八阶龙格-库塔递推公式,结合描述有机分子运动的-维紧束缚模型,研究PPV原子链中极化子的形成及运动.对碳原子数N=160的PPV原子链,由可控步长八阶龙格-库塔公式求解2N(2N+1)=102720个方程组成的方程组,用Fortran语言编程计算,得到稳定的极化子结构和运动图像;在场强E=1×105V·cm^-1的电场作用下,极化子沿分子链的运动速率约为0.2635Å·fs^-1.计算结果表明,八阶龙格-库塔方程可以有效地用于有机分子链中载流子运动的模拟.     

聚合物O-PPV的链间相互作用的研究

近年来,聚对苯乙炔(PPV)及其衍生物作为一类性能优良的电致发光材料而受到人们的广泛关注[1].这是因为聚合物发光材料能通过化学裁剪方法来改善发光效率、颜色、成膜性等特性.载流子形成激子以及激子的辐射和非辐射衰减过程向来是聚合物发光二极管(LEDs)发光的重要环节,因此研究聚合物的光物理过程对提高器件的发光特性是非常重要的.     

Interchain interactions effects on emission efficiency of poly(p-phenylene vinylene) films

In attempts to obtain poly(p-phenylene vinylene) (PPV) molecules without intermacromolecular aggregation two strategies were employed: the addition of a strong electrolyte, lithium chloride, to the solution of the precursor, or/and the preparation of solid solutions from co-dissolved precursor and poly(vinyl alcohol) (PVA). The effects on the thermal conversion process of PPV were studied. Complete isolation of the PPV chains was not attained, but a significant degree of chain separation was achieved, as demonstrated by spectroscopic data. The main observations were that strong intermacromolecular forces operate during the PPV elimination step, resulting in simultaneous aggregation with the formation of the final chains. The relative emission efficiency increases up to 115% for PPV and PPV:PVA films when 0.7% and 1.4% of LiCl, respectively, are added and lower conversion temperature (100 °C) procedure is employed. In the case of total annealing procedure (230 °C) the emission efficiency increases 65% for PPV:PVA film with 0.7% of LiCl. For PPV:LiCl films, this parameter decreases substantially (∼11%) when the salt concentration increases above 10%.     

聚对苯乙炔(PPV)的薄膜电致发光特性

聚对苯乙炔[poly(p-phenylene vinylene),缩写为PPV]是一种典型的线性共轭高分子.早在1968年,美国化学家Wessling就宣布合成出了PPV[1],但由于当时对该材料的应用前景不清,故未能引起科学界的重视.80年代中期,Murase等用AsF5及其它多种掺杂剂成功地对PPV进行了掺杂导电研究[2],使其电导率提高了16个数量级,由绝缘体变成了导体.     

紫外转化的PPV薄膜电致发光性质的研究

PPV是一种常用的高荧光效率的黄绿色的电致发光共轭聚合物,因为PPV不易溶解于有机溶剂,所以在有机电致发光(OLEDs)中PPV薄膜的制备通常是PPV的预聚体旋涂成膜,然后在高温、真空条件下转化成PPV薄膜。这种高温转化制膜的方法无法对其进行掺杂,限制了PPV在OLED中的应用。文章利用紫外光照射,PPV预聚体薄膜在室温和真空条件下转化成PPV薄膜,它与热处理得到的PPV薄膜的光致发光(PL)和拉曼(Raman)光谱一致;利用这种方法制备了非掺杂和红色荧光染料掺杂的有机电致发光器件,实现了以PPV为主体和能量给体的不同染料的掺杂发光,并获得绿色和橙色的电致发光。电致发光器件的发光效率和发光强度还有待进一步提高。     

Energy transfer dynamics in wire-type dendrimers having oligophenylene peripheries

Energy transfer and shielding effect are studied in wire-type dendrimers (GnPPV: nth generation dendrimer with poly-(p-phenylenevinylene) backbone; n=1, 2) having oligophenylene light-harvesting (LH) antenna. Following the excitation of the LH-antennae, backbone-polymers in GnPPV give rise to intense photoluminescence (PL) bands. This is due to the presence of highly efficient energy transfer from the LH-antennae to the backbone-polymers. The intensity of backbone-PL increases faster than the decay of the antenna-PL. This result indicates that rapid energy transfer from antenna to backbone takes place utilizing the overlap of wavefunctions in the excited states. In G2PPV having larger LH-antenna, shielding effect against inter-backbone interactions is recognized more effectively than G1PPV. In solid films of GnPPV, red shifts of the backbone-PL bands are observed. This is caused by inter-backbone interactions of the wire-type dendrimers due to aggregation. The extent of the red shift in G2PPV is smaller than that of G1PPV. This result suggests that the larger LH-antenna in G2PPV substantially wraps its backbone-polymer and shields the inter-backbone interactions.     

以ZnO为电子传输层PPV的发光

以Ⅱ-Ⅵ族无机半导体ZnO为电子传输层,PPV为空穴传输层和发光层,得到的电致发光器件比单层PPV器件的发光亮度和效率都高.器件结构为ITO/PPV/ZnO/Al的电致发光光谱同单层PPV器件的光谱基本相同,但是启亮电压明显比单层器件低,最大亮度大约比单层器件高6倍左右,同时工作电流也比单层器件小.通过PPV层自吸收现象可判断出发光区域在PPV/ZnO界面处.电流-电压曲线表明,这种器件具有空间电荷限制电流特性,即J∝Vn,这里n大约为2,这器件的电流主要受到空穴的限制.     

Determination of molecular orientational order in cold-stretched poly(p-phenylene vinylene) thin films by DECODER 13C NMR

The properties of poly(p-phenylene vinylene) (PPV) films depend on the degree of orientational order present in the films. Recently, Dermaut et al. reported a novel cold-stretching technique (Macromolecules 33, 5634-5637 (2000)) in which chain alignment can be introduced into PPV precursor films by uniaxially stretching them prior to the thermal elimination reaction that forms PPV. The two-dimensional direction exchange with correlation for orientation-distribution evaluation and reconstruction (DECODER) 13C NMR technique was applied to both unstretched PPV films and PPV films that were uniaxially cold stretched to a draw ratio lambda = l/l0 = 5. The unstretched films were found to be moderately ordered, comprised of a component present at 80% with a Gaussian distribution of 60 degrees fwhm, while the remaining 20% is isotropically distributed. A distribution of 9 degrees +/- 3 degrees fwhm was measured by NMR in good agreement with IR dichroism measurements for the uniaxially cold-stretched films, establishing that a high degree of orientational order can be introduced by cold stretching PPV films.     

Non-Local Density Functional Description of Poly-Para-Phenylene Vinylene

A fully non-local exchange-correlation formalism the weighted density approximation （WDA）, has within the framework of density functional theory, known as been applied to the conjugated polymer poly-para-phenylene vinylene （PPV） and is shown to lead to a marked improvement in the agreement of theory and experiment for the electronic band structure of the conjugated polymer. In particular, some new model WDA functions are developed, which substantially increase the electronic band gap of the polymer relative to those obtained with the local density approximation and generalized gradient approximation. The calculated band gap of PPV is quantitatively or atleast semiquantitatively in agreement with the experimental data.