吐昔烯衍生物的电荷传输性质

使用密度泛函理论在B3LYP/6-31G**理论水平理论研究吐昔烯(TR)及含不同支链的7个衍生物分子的电荷传输性质。结果表明,吐昔烯及其7个衍生物的空穴传输速率常数在2.71×1012 s-1到1.80×1013 s-1之间,介于六氮杂苯并菲109 s-1和苯并菲1013 s-1之间。8个分子的电子传输速率常数位于1.16×1012 s-1到7.48×1012 s-1之间,大于苯并菲1011 s-1,小于六氮杂苯并菲1013 s-1。在吐昔烯刚性盘上引入羟基和烷氧基,没有改变空穴和电子传输速率常数的数量级。我们计算得到TR(OH)3(OC8H17)3和TR(OC5H11)3的空穴传输速率分别为9.74×10-2 cm2.v-1.s-1和3.78×10-1 cm2.v-1.s-1,与实验测得的两个化合物TR(OH)3(OC10H21)3和TR(OC8H17)3的空穴传输速率接近。     

吐昔烯衍生物分子的电荷传输性质

根据爱因斯坦方程和Marcus电荷传输模型, 使用密度泛函理论B3lyp/6-31g^**理论水平计算6 个吐昔烯衍生物分子的结构和电荷传输性质. 结果显示: 6个吐昔烯的衍生物分子的空穴迁移速率为0.018–0.062 cm²·V^-1·s^-1, 电子迁移率为0.055–0.070 cm²·V^-1·s^-1, 其中3, 8, 13-辛烷氧基吐昔烯衍生物分子适合作为双极性传输材料. 三条烷氧基链的吐昔烯衍生物分子上引入三个甲氧基或羟基, 均使空穴和电子传输率降低. 引入给电子基团或共轭性基团可减小吐昔烯衍生物分子的能隙, 达到有机半导体的能隙要求. 关键词： 吐昔烯衍生物 空穴传输 电子传输 有机半导体     

烷氧链链长对吐昔烯电荷传输性质的影响

吐昔烯衍生物的盘状液晶分子,在有机电子材料领域被用作光导材料和载流子传输材料。使用电子转移的Marcus模型,在B3LYP/6-31G**水平上研究了5个含三条烷氧链(n=1,3,5,8,10)的吐昔烯衍生物分子的电荷转移性质。计算表明,电荷转移矩阵元t是影响分子电荷转移的主要因素。5个分子中,随烷氧链长度(n)增大,空穴、电子传输重组能的变化范围分别为16~19 kJ/mol和26~ 30 kJ/mol。空穴传输矩阵元t+减小超过4倍,空穴传输载流子迁移率μ+减小超过3个数量级。电子传输矩阵元t-增大幅度不大,电子传输载流子迁移率μ-增大2倍,表明烷氧链增长不利于空穴传输,有利于电子传输。     

烷氧链链长对吐昔烯电荷传输性质的影响

吐昔烯衍生物的盘状液晶分子,在有机电子材料领域被用作光导材料和载流子传输材料。使用电子转移的Marcus模型,在B3LYP/6-31G**水平上研究了5个含三条烷氧链(n=1,3,5,8,10)的吐昔烯衍生物分子的电荷转移性质。计算表明,电荷转移矩阵元t是影响分子电荷转移的主要因素。5个分子中,随烷氧链长度(n)增大,空穴、电子传输重组能的变化范围分别为16~19 kJ/mol和26~ 30 kJ/mol。空穴传输矩阵元t+减小超过4倍,空穴传输载流子迁移率μ+减小超过3个数量级。电子传输矩阵元t-增大幅度不大,电子传输载流子迁移率μ-增大2倍,表明烷氧链增长不利于空穴传输,有利于电子传输。     

吐昔烯衍生物分子的电子光谱与非线性光学性质

采用含时密度泛函理论(TDDFT)B3LYP对5个吐昔烯及其衍生物分子的吸收光谱进行理论计算。结果表明,该5个分子的吸收波长在281—307 nm范围内,属于近紫外区。使用有限场(FF)方法理论计算5个化合物分子的非线性光学(NLO)性质。结果显示,吐昔烯分子引入烷氧基将明显增大二阶和三阶非线性光学性质（b0和 值）,此类化合物分子的三阶非线性光学性质明显优于二阶非线性光学性质。     

吐昔烯衍生物分子的电子光谱与非线性光学性质北大核心CSCD

采用含时密度泛函理论（TDDFT）B3LYP对5个吐昔烯及其衍生物分子的吸收光谱进行理论计算．结果表明,该5个分子的吸收波长在281～307nm范围内,属于近紫外区．使用有限场（FF）方法理论计算5个化合物分子的非线性光学（NLO）性质．结果显示,吐昔烯分子引入烷氧基将明显增大二阶和三阶非线性光学性质（β0和Y值）,此类化合物分子的三阶非线性光学性质明显优于二阶非线性光学性质．     

三唑和环戊烯苯并菲衍生物盘状液晶分子的电荷传输性质

电荷传输是有机电子材料的重要性质. 根据Marcus理论模型, 电荷传输为电子-电子相互作用和电子-声子相互作用过程, 电子-声子相互作用耦合强度越大, 重组能越大, 不利于电荷传输. 电子-电子相互作用耦合强度越大, 电荷传输矩阵元越大, 有利于电荷传输. 对含1, 2, 4-三唑、1, 2, 3-三唑和1, 2, 3-三氮-2, 3环戊烯边链的苯并菲衍生物分子的电荷传输性质进行理论研究. 结果表明, 含1, 2, 3-三唑的苯并菲衍生物分子的空穴传输速率和电子传输速率相当, 速率常数为2× 10¹²s^-1. 含1, 2, 4-三唑的苯并菲衍生物分子的空穴传输速率常数为5× 10¹²s^-1, 约为电子传输速率常数的10倍. 含1, 2, 3-三氮-2, 3环戊烯的苯并菲衍生物分子的电子传输速率常数为3× 10¹²s^-1, 约为空穴传输速率常数的10倍. 目标分子的空穴传输或电子传输速率主要受传输矩阵元的影响, 即电子-电子相互作用耦合强度的大小决定传输速率的变化.     

六氮杂苯并菲及其衍生物电荷传输性质的理论研究

在B3LYP/6-31G^**理论水平对六氮杂苯并菲及其衍生物和苯并菲及其衍生物分子及分子离子进行结构优化和频率计算,得到稳定构型.在此基础上,计算二聚物的单电能随旋转角度的变化关系,得到能量最低点.根据电子转移的半经典模型研究这些化合物分子的电荷传输性质.计算结果表明,六氮杂苯并菲的正电荷传输速率最小,负电荷传输速率最大.巯基,羟基,烷氧基和氟基团的取代有利于正电荷传输,不利于负电荷传输.烷氧基的链长对电荷传输性质几乎无影响. 关键词： 六氮杂苯并菲 电荷传输 盘状液晶     

轮烯衍生物电子结构及三阶非线性光学性质的理论研究

苯轮烯衍生物具有良好的非线性光学性质. 运用密度泛函理论在不同理论水平和不同基组下计算了轮烯衍生物的静态极化率α和静态第二超极化率γ. 采用含时密度泛函TD-B3LYP方法计算了轮烯分子的紫外吸收光谱. 结果发现: 弥散函数对静态线性极化率α和第二超极化率γ 的计算结果都有显著的影响; 共轭体系的大小和引入的推拉电子基团可以调节轮烯衍生物的第二超极化率. 添加推拉电子基团后不仅能得到更高的非线性光学系数, 也能保证有较好的透光性能, 表明轮稀分子兼具有较高的三阶非线性光学响应和在可见光波段具有良好的透光性的特性. 此外, 采用CAM-B3LYP方法计算了分子1-1和分子2-2的动态(超)极化率. 计算结果表明: 在近红外区, 随着入射光频率的增大, α (ω; ω), γ (-ω; ω, 0, 0) 和γ (-2ω; ω, ω, 0) 都随之增大, 出现近共振增强效应; 在远离共振条件下, α (ω; ω), γ (-ω; ω, 0, 0) 和γ (-2ω; ω, ω, 0) 变化平缓.     

含S,N吩噻嗪衍生物及其配合物的合成、光谱、非线性光学性质研究及理论计算

合成了一种新的配体 :9 乙基 3 甲酰吩噻嗪缩肼基二硫代甲酸苄酯 (HL)及其Co2 ,Hg2 配合物(CoL2 ,HgL2 )。通过元素分析 ,质谱 ,核磁共振确定了配体及配合物的组成和结构。研究了三种化合物的红外、紫外 可见及荧光等线性光学性质 ,并通过Z 扫描技术测定了三种物质的三阶非线性光学性质 ,β值分别为 0 71,0 19,0 395cm·GW- 1 。通过半经验量子化学方法 (RHF PM 3)从理论上计算了它们的结构及光谱性质 ,计算结果在误差范围内与实验值相当吻合     

Electron transport properties through double-barrier structures sandwiching a wide band-gap layer

We investigate the time-dependent transport properties of the quantum well (QW) with a wide band-gap material layer, where Al atoms doped in the middle GaAs QW. We find that the raised potential well bottom can affect the position of current hysteresis, current oscillation frequency and final steady-state mean current value. Moreover in this special structure, we find a negative differential conductance and only a current hysteresis region, the plateau structure of I–V curve found in the AlGaAs/GaAs/AlGaAs QW disappears.     

Effects of intersubband interaction on multisubband electron transport in single and double quantum wells

The multisubband electron transport properties are studied for doped single quantum well and gated double asymmetric quantum well structures. The effects due to intersubband interaction and screening of the ionized impurity scattering are also investigated. We show that intersubband coupling plays an essential role in describing the screening properties as well as the effect of ionized impurity scattering on the mobility in a doped single quantum well. For coupled double quantum well structures, negative transconductance is found theoretically which is due to resonant tunneling between the two quantum wells.     

Low temperature transport properties of thin SOI MOSFETs

Fabrication and 4.2 K mobility measurements of silicon-on-insulator (SOI) metal–oxide-field-effect-transistors are reported. The three sets of samples fabricated in this work include devices for which the SOI film thicknesses (t_SOI) are in the ranges of 10–15, 16–19 and 56–61 nm. The peak mobility of the devices that have the SOI film thickness above 16.5 nm is 1.9 m²/V s. The set of devices with thinnest channel (t_SOI=10–15 nm) suggest that the peak mobility decreases with decreasing t_SOI.     

石墨烯纳米片电子结构和量子输运特性第一原理研究

用基于密度泛函理论的原子紧束缚方法计算研究单层石墨烯纳米圆片和纳米带的电子结构,并结合第一原理和非平衡函数法计算量子输运特性.通过电子能态和轨道密度分布研究纳米碳原子层的电子成键状态,结合电子透射谱、电导和电子势分布分析电子散射与输运机制.石墨烯纳米带和纳米圆片分别呈现金属和半导体的能带特征,片层边缘上电极化分别沿垂直和切向方向,电子电导出现较大的差异,来源于石墨烯纳米圆片边缘的突出碳原子环对电子的强散射.石墨烯纳米带的电子透射谱表现为近似台阶式变化并在费米能级处存在弹道电导峰,而石墨烯纳米圆片的电子能带和透射谱在费米能级处开口并且因量子限制作用呈现更加离散的多条高态密度窄能带和尖锐谱峰.     

Quantum chemical and RRKM calculations of reactions in the H/S/O system

Quantum chemical calculations at the MRCI/aug-cc-pV5Z level are used to describe the conversions between HSO, HOS, H + SO, S + OH and O + SH on the doublet H/S/O potential energy surface. An RRKM analysis of this multiple-well system was carried out in the temperature range 300-2000 K between 0.1 and 10 atm. At these pressures, the stabilization reaction H + SO → HSO or HOS is at the low pressure limit, and stabilization from S + OH and O + SH was not detected. The reactions S + OH → H + SO and O + SH → H + SO were found to be barrierless and very fast at room temperature (4 × 10¹⁴ and 1.5 × 10¹⁴ cm³ mol⁻¹ s⁻¹, respectively). The reaction channel O + SH → S + OH is two orders of magnitude slower than the more exothermic O + SH → H + SO reaction, although a second pathway involving direct H-abstraction (O + SH → S + OH) on the quartet surface appears as a minor channel at high temperatures.     

含乙酰胺基链苯并菲盘状液晶分子的电荷传输性质与热力学性质

在密度泛函理论B3LYP／6－31G**理论水平上,计算含乙酰胺基链苯并菲衍生物分子的电荷传输性质和热力学性质.研究结果显示,该分子的空穴传输性能明显好于电子传输性能.在298.15 K时,该分子的标准摩尔生成焓和生成自由能分别为－2338.79 kJ／mol和－1756.27 kJ／mol。