侧链结构对PPV/C_(60)组合体系的激发传递和电荷转移过程的影响

本文考察不同的侧链长度对聚对苯乙炔 (PPV)衍生物的光学性质等的影响 ,以及PPV/C60 的组合薄膜中的激发传递和电荷转移过程。结果表明随着连接在PPV的侧链长度的增长 ,其π π 跃迁带隙变窄 ,使得吸收和发射峰的位置逐渐红移 ;同时观测到PPV/C60 间存在着极有效的激发传递过程 ,从而使得PPV衍生物的荧光在很大程度上被C60 分子所猝灭 ;MD PPV/C60 组合膜中观测到了C-60 的吸收峰 ,这表明该体系存在着基态电荷转移过程 ,同时也表明PPV衍生物与C60 分子间的相互作用和PPV的侧链长短密切相关。     

两种聚对苯乙炔类衍生物的线性与非线性光学性质

采用吸收光谱、荧光光谱和皮秒Z-扫描等实验方法研究了侧链长度的不同对聚[2-甲氧基-5-(2′-乙基-己氧基)]对苯乙炔(MEH-PPV)和聚(2,5-二辛氧基)对苯乙炔(DO-PPV)两种聚对苯乙炔(PPV)衍生物光学性质的影响,并用π-电子共轭结构理论和共振、非共振增强理论进行了分析。结果表明,侧链较长的MEH-PPV的吸收峰和荧光发射峰比DO-PPV相应的吸收和荧光峰均有所红移;侧链结构及共振增强使得MEH-PPV的三阶非线性极化率比DO-PPV增强了近两个量级,并在532 nm激发时,χ(3)具有最大值9.30×10-10esu。     

富勒烯C60掺杂的共轭高聚物混合薄膜的光谱性质

测量了不同富勒烯C60掺杂浓度的聚对亚苯基亚乙烯衍生物（MEH-PPV）混合薄膜的紫外-可见吸收光谱、稳态荧光和时间分辨荧光光谱。观察到MEH-PPV吸收峰受到明显的抑制以及荧光峰的猝灭。证明混合薄膜内，由于л-л共轭体系的强相互作用在基态发生MEH-PPV向C60的电子转移、形成电荷转移络合物。在光激发下会发生MEH-PPV向C60的激发传递进一步抑制了发光跃迁过程，导致了MEH-PPV荧光的强猝灭效应。     

C砷异噁唑环衍生物的结构、电子光谱和非线性光学性质的研究

应用半经验AM1量子化学方法研究了8种C60异噁唑环衍生物的结构，以AMl优化几何构型为基础，用ZINDO／CIS方法计算了目标分子的电子光谱．结果表明，异噁唑环的引入导致HOMO与LUMO间的能级差减小，C60母体与加成基团之间存在分子内电荷转移．计算所得电子光谱值与实验结果较吻合，几种化合物在400nm以上均产生非C60特征吸收峰，这些峰是电荷从加成基团向C60部分转移产生的．用FF／AM1方法计算了分子非线性光学系数α、β、γ值，在所得计算结果上推测了影响体系非线性光学系数效应的因素．     

基于电荷转移过程的PAN-C60共聚物薄膜的时间分辨荧光研究

利用吸收光谱和皮秒时间分辨荧光研究PAN－C60星状共聚物的电荷转移过程。PAN－C60共聚物的吸收和荧光光谱结果显示共聚物中存在着电荷转移过程。时间分辨荧光结果表明PAN的荧光衰减遵循双指数衰减规律（一快过程160ps和一慢过程1500ps)，快衰减过程主要来源于聚合物中主链间相互作用产生的空间间接极化子对的影响，慢变过程主要来源于单重态激子的辐射跃迁弛豫。在共聚物中，C60分子的存在除导致PAN激发态寿命缩短外，还影响聚合物链间的相互作用，C60分子对PAN荧光猝 灭作用主要通过慢变过程影响的，而对PAN的空间极化子对的影响主要与其快衰减过程有关。     

聚乙烯咔唑/C60组合薄膜光诱导电荷转移性质研究

采用物理喷束淀积技术,制备了聚乙烯咔唑(PVK)与富勒烯C60的组合薄膜系列,通过测量这些组合膜和纯膜的稳态和瞬态光生电压,研究了组合膜光诱导电荷转移性质.发现P VK/C60双层组合膜的光生电压比纯PVK薄膜和PVK与C60均匀混合膜有5个数量级的增强,比纯C60薄膜也有大于一个数量级的增强.实验结果证明:在光激发下,组合膜中两种分子间发生了快速的电子转移,并在PVK/C60界面处产生有效的电荷分离,导致PVK/C60双层组合膜光生电压的显著增强.并通过与ITO/C60/Al结构的瞬态光生电压响应的比较,表明了高聚物与C60之间发生了更快的分子间的电荷转移过程.     

非共轭聚合物PPV衍生物中烷氧基团对发光性质的影响

研究了3种非共轭PPV聚合物以及3种共轭PPV衍生物的吸收谱和发光光谱的特性.非共轭PPV聚合物上的侧链烷氧基团有着很强的供电子能力,对调节非共轭聚合物能带带隙有重要的影响,且离主链较近的碳原子对能带结构也有一定的影响.但当侧链上的碳原子数量很大,从7个小时一直变化到10小时,共轭PPV衍生物的吸收光谱和发光光谱变化较少,表明对能带结构影响小.     

非共轭聚合物PPV衍生物中烷氧基因对发光性质的影响

研究了3种非共轭PPV聚合物以及3种共轭PPV衍生物的吸收谱和发光光谱的特性。非共轭PPV聚合物上的侧链烷氧基团有着很强的供电子能力，对调节非共轭聚合物能带带隙有重要的影响，且离主链较近的碳原子对能带结构也有一定的影响。但当侧链上的碳原子数量很大，从7个小时一直变化到10小时，共轭PPV衍生物的吸收光谱和发光光谱变化较少，表明对能带结构影响小。     

共轭链对具有特殊电荷转移结构分子超极化率的影响

近年来实验发现扭曲型分子内电荷转移(TICT)分子具有独特的分子内电荷转移机理和不同寻常的NLO响应系数.本文在MP2/6-311++G(d,p)水平上,结合有限场方法系统探讨了不同共轭链及共轭链长度对TICT分子一阶超极化率β的影响,并与传统D-π-A分子相比较.研究表明,共轭链对TICT分子与传统D-π-A分子β影响不同,且随着共轭链增长,TICT分子β提高更为显著.特别是共轭链为苯环的P4分子,当苯环重复单元数n=3时,其β远远大于其它具有不同共轭链的分子.     

C60异噁唑环衍生物的结构、电子光谱和非线性光学性质的研究

应用半经验AM1量子化学方法研究了8种C60异噁唑环衍生物的结构,以AM1优化几何构型为基础,用ZINDO/CIS方法计算了目标分子的电子光谱.结果表明,异噁唑环的引入导致HOMO与LUMO间的能级差减小, C60母体与加成基团之间存在分子内电荷转移.计算所得电子光谱值与实验结果较吻合,几种化合物在400nm以上均产生非C60特征吸收峰,这些峰是电荷从加成基团向C60部分转移产生的.用FF/AM1方法计算了分子非线性光学系数α、β、γ值,在所得计算结果上推测了影响体系非线性光学系数效应的因素.     

1,8-萘酰亚胺类衍生物的结构特性对其吸收和发射光谱影响的密度泛函研究

利用B3 LYP/6-31 G(d)方法优化了一系列 N取代1,8-萘酰亚胺类物质的结构,利用含时密度泛函TD-B3 LYP/6-31+G(d)方法及C-PCM模式,计算了它们在气相及二氯甲烷溶剂中的吸收和发射光谱。利用计算得出的前线轨道电子云分布及其对应的能级对它们的取代基对电子吸收光谱的影响进行了讨论。结果表明：此种方法计算出的二氯甲烷溶剂中的1,8-萘酰亚胺的吸收光谱与实验光谱比较吻和。取代 C—O 基团的 C—N 基团及其成环在吸收光谱和发射光谱中发挥了重要的作用。酰亚胺结构上的改性即 C—N 基团的引入及在萘环上取代基一方面引入了结构上的不对称性,导致了衍生物的偶极矩的增大;同时结构上的改性扩展了萘酰亚胺共轭结构。4位取代 NO2衍生物从基态到第一激发态的 Mulliken原子电荷比5位多一些,这意味着5位取代 NO2衍生物提供了较多的电子。对 N(Ph)2和 N(Me)2衍生物而言,他们4位取代衍生物提供了更多的电荷。前线轨道电子云表明： O—C N C—N 基团改性扩展和 N(Me)2,N(Ph)2和NO2取代基拓展了这类分子的π—π?跃迁范围,从而使得前线轨道能级差降低,它们的吸收和发射光谱也发生了一定程度的红移。对给体取代基而言,它们的4位是电子传输态;对受体取代基 NO2而言,它们的5位是电荷传输态。当NO2基团与 C—O 基团在同一侧及当N(Me)2和N(Ph)2与在 C—N 在同一侧时,此类化合物具有较好的传导特性。从化合物1到4,吸收光谱红移了139 nm。电荷传输越明显,吸收光谱红移的就越多。 O—CNC—O 的结构改性及其电荷传输机理为今后的萘酰亚胺类物质的分子设计提供了设计理论依据。     

Thickness effects on the optical properties of layer-by-layer poly(p-phenylene vinylene) thin films and their use in energy-modulated structures

Poly(p-phenylene vinylene) (PPV) thin films were produced by layer-by-layer (LbL) method, using soluble PPV-precursor and dodecylbenzenesulfonate salt (DBS). The amount of deposited layers strongly influences the optical properties of the thermally converted PPV film. The absorbance and luminescence spectra of ultra-thin films (consisting of only two or three PPV layers) are shifted to smaller wavelengths with respect to spectra of thicker films. This is related to the smaller average conjugation length of polymer chains, resulting in a higher HOMO-LUMO gap energy of the material. However, if a thick film is produced by repeating the deposition process and thermal conversion of ultra-thin layers, the optical spectra are still displaced to higher energies in comparison with those of thicker films produced by the conventional continuous deposition of layers. This result enabled the production of multilayered polymeric films with modulated energy profile, taking the number of deposited layers as the only variable in the manufacturing process of the structure. The aim is to guide the excitation to specific regions of the material through the Förster-type energy transfer processes. Such systems can be used at interfaces electrode/polymer and/or electrode/polymeric active layers in order to improve the performance of organic optoelectronic devices.     

Study of solvent-conjugated polymer interactions by polarized spectroscopy: MEH-PPV and Poly(9,9′-dioctylfluorene-2,7-diyl)

Absorption, emission, and anisotropy measurements were performed on poly-[2-methoxy-5(2′-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene] (MEH-PPV) and poly-(9,9′-dioctylfluorene-2,7-diyl) (PF) solutions of various solvents, and in thin films deposited from them. The good correlation of MEH-PPV absorption and emission energy with Hildebrandt's dispersive parameter indicate that dispersive forces regulate the effective extent of the luminophore. The excitation and the emission spectra of α and β chains can be distinguished in PF solutions using the steady-state anisotropy. PF films show greater memory effect from the solutions from which they were spun than MEH-PPV. Anisotropy of MEH-PPV is very low, both in solutions and in films reflecting efficient energy migration. Anisotropy of PF in solutions and films demonstrates great differences in energy transfer efficiency within the α and β phases, while there is no energy transfer between these chain conformations.     

InGaAs/GaAs量子链的光学特性研究

研究了InGaAs/GaAs量子链的稳态和瞬态光谱特性，特别是载流子的动力学过程.实验发现荧光寿命有很强的探测能量依赖关系，荧光寿命随发光能量的增加而减小；实验还发现，当激发功率较小时，荧光寿命随激发功率增大而增大，当激发功率足够大时，荧光寿命趋于饱和.这些结果清楚地表明，在量子链结构中，参与发光的载流子之间存在明显的耦合和输运现象，进一步分析表明，这种输运主要是由于载流子沿量子链方向的耦合造成的.发光的偏振特性研究进一步证实了载流子沿量子链方向输运过程. 关键词： InGaAs/GaAs 量子点 量子链     

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%.     

共价键相联的卟啉—酞菁激发态性质——(Ⅰ)二元分子化合物光谱特性研究

本文系统研究了二元分子TTP—O—Pc和TTP—O—(CH₂)₅—O—Pc的吸收光谱,发射光谱和激发光谱,区分了两组发光谱带的来源, 证实了由TTP到Pc的能量转移,利用激光频域技术获得了电荷弛豫时闻分别是18.5和82ps。     

TCNQ/C_(60)及MB-PPV/C_(60)等组合薄膜的拉曼光谱

ＴＣＮＱ／Ｃ６０及ＭＢ┐ＰＰＶ／Ｃ６０等组合薄膜的拉曼光谱钱江单福凯钱士雄魏彦峰黄大鸣华中一（复旦大学物理系上海２００４３３）ＲａｍａｎＳｐｅｃｔｒａｏｆＴＣＮＱ／Ｃ６０ａｎｄＭＢ┐ＰＰＶ／Ｃ６０ＣｏｍｂｉｎａｔｉｏｎＦｉｌｍｓＱｉａｎＪｉａｎｇ，Ｓ...