共轭低聚物中光生分子间电荷转移态的第一性原理研究

本文基于第一性原理中的Heyd-Scuseria-Ernzerh方法研究了单层In_1-xGa_xN的电子结构和光学性质.计算得到单层In_1-xGa_xN的能带结构和态密度（DOS）,发现随着掺杂比例的变化,体系带隙的变化范围是1.8~3.8 eV,表明通过Ga的掺杂可以实现体系带隙值的调节.并且还研究了单层In_1-xGa_xN的介电函数,折射率和吸收系数等光学性质,结果表明随着Ga掺杂浓度的增加,介电函数谱的主峰和吸收谱发生了显著的蓝移.此外,基于能带结构和态密度图谱,对单层In_1-xGa_xN的光学性质进行分析,预测这种材料独特的光学性质在纳米电子学和光学器件中会有广泛的应用.     

共轭低聚物中光生分子间电荷转移态的第一性原理研究（英文）

本文用密度泛函理论研究了一种给体-受体型低聚物(2,6-二(4-甲基-1-苯并噻二唑基)-4,4-二(2-乙基己基)-二噻吩并环戊二烯)中电荷转移态的光产生机制.研究表明,当CPDTBT单体的BT基团(苯并噻二唑)偏离共轭平面大于20°时,CPDTBT二聚体在光照时可以有效地产生分子间电荷转移态.计算表明,530 nm波长的光激发只能产生分子内的电荷转移态,而370 nm短波长的光激发才能产生分子间的电荷转移态,这和实验结果是比较一致的.本文还讨论了CPDTBT低聚物中光生电荷的分离机制.     

共轭低聚物中光生分子间电荷转移态的第一性原理研究（英文）

本文基于第一性原理中的Heyd-Scuseria-Ernzerh方法研究了单层In_(1-x)Ga_xN的电子结构和光学性质.计算得到单层In_(1-x)Ga_xN的能带结构和态密度(DOS),发现随着掺杂比例的变化,体系带隙的变化范围是1.8～3.8 eV,表明通过Ga的掺杂可以实现体系带隙值的调节.并且还研究了单层In_(1-x)Ga_xN的介电函数,折射率和吸收系数等光学性质,结果表明随着Ga掺杂浓度的增加,介电函数谱的主峰和吸收谱发生了显著的蓝移.此外,基于能带结构和态密度图谱,对单层In_(1-x)Ga_xN的光学性质进行分析,预测这种材料独特的光学性质在纳米电子学和光学器件中会有广泛的应用.     

有机共轭高聚物的分子链间耦合局域态

有机共轭高分子中,孤子、极化子及激子都是基本的元激发,对解释有机聚合材料的导电发光特性起着主导作用.孤子、极化子以及激子等在晶格位形上都是各具特征的空间局域状态.本文将讨论在有机共轭高分子中存在着另一种局域态——链间耦合局域态,这种局域态是由于分子链间的相互作用所导致,在相互作用分子链端附近形成势阱,可有效束缚电子和空穴等带电粒子.     

光激发作用下分子与多金属纳米粒子间的电荷转移研究

金属纳米粒子在光激发作用下的增强作用是纳米科学领域的一个研究热点. 针对分子和多个不同位形下的金属纳米粒子在光激发下的相互作用展开了理论研究. 应用密度矩阵理论描述分子和金属纳米粒子同时激发产生表面等离激元后的电荷输运过程. 研究发现, 表面等离激元增强效应与分子和各个金属纳米粒子的相对位置有密切关系. 详细分析了金属纳米粒子间的耦合强度、分子和金属纳米粒子间的耦合强度、表面等离激元能级杂化、分子激发能和外场频率对表面等离激元增强效应的影响.     

聚丙烯腈PAN分子链的第一性原理研究

利用RHF方法,选择基组STO3G,对聚丙烯腈PAN分子链CH3(CHCNCH2)9CH2CN的10个单体进行理论研究.在结构优化方面,PAN分子链稳定结构为反式构象.主链C-C平均键长155.6pm,支链C-C平均键长149.7pm,C-N平均键长115.5pm.在电荷分布方面,主链C原子电荷分布呈现出一定的周期性,与C-N键相连的主链C原子电荷量小于相邻的主链C原子的电荷量,两者的电负性有一定的差异.存在这种差异的原因在于支链N原子的存在,支链N原子具有更强的电负性.最后对PAN结构链的振动模式进行分析得出,在对PAN进行预氧化及碳化处理时,先发生的是脱氢反应,随着温度的升高,产生环化,从而使环化与脱氢同时存在.     

Au-Sn金属间化合物的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法,计算研究了Au-Sn二元系金属间化合物的生成焓、结合能、电子结构、弹性性质和结构稳定性. 计算结果表明：Au₅Sn合金的生成焓最小,说明Au₅Sn较容易生成,但Au₅Sn在热力学和力学上是不稳定的;AuSn₂和AuSn₄的键合作用较强,弹性模量、剪切模量均大于AuSn和Au₅Sn;从电子结构的角度,AuSn₂和AuSn₄ 的成键主要来自于Au原子d 轨道与Sn原子p轨道的杂化;而AuSn以Sn–Sn键的相互作用为主,Au₅Sn相中Au 的占比较大,导致Au–Au共价键发挥作用,抑制了Sn导带p电子的成键. 关键词： 电子结构 弹性性质 第一性原理 Au-Sn金属间化合物     

分子线电子输运特性的第一性原理研究

从第一性原理出发 ,利用密度泛函理论研究了SH -C8H16-SH分子和金表面的相互作用 ,并利用分子前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该相互作用能常数 ,然后 ,利用弹性散射格林函数方法研究了该分子与金表面形成的分子线的伏 安特性 .研究结果表明 ,当含有硫氢官能团的有机分子化学吸附于金表面时 ,硫原子将与金原子形成以共价键为主的混和键 ,此时 ,扩展的分子轨道使分子线的电导呈现出欧姆特性 ,而对于局域的分子轨道 ,电子的输运只能通过隧道效应来实现 .对分子线伏 安特性的计算结果显示 ,在零偏压附近 ,存在一个电流禁区 ,随着偏压的增加 ,分子线的电导呈现出平台特征 .     

分子和金表面相互作用的第一性原理研究

从第一性原理出发利用密度泛函理论研究了 4 ,4′ 二巯基联苯分子和金表面的相互作用 ,并利用了前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该相互作用能常数. By using density functional theory, we have investigated the interaction between a thiol-phenyl molecule (4-4′-dimercaptodibenzene) and a gold surface. The frontier orbit theory and the perturbation theory are also employed to determine quantitatively the constant of interaction energy. The results show that the bonding between the sulfur atom and the gold atoms corresponds mainly to the covalent bond and some molecular orbits are extended over the molecule and gold cluster which certainly give channels...     

分子和金表面相互作用的第一性原理研究

硫氢官能团可以很强地吸附于金表面上,从而可作为连接体用于纳米电子学中的分子器件.从第一性原理出发利用密度泛函理论研究了4,4′二巯基联苯分子和金表面的相互作用,并利用了前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该相互作用能常数.计算结果表明,当含有硫氢官能团的有机分子化学吸附于金表面时,硫原子将与金原子形成以共价键为主的混和键,此时一些分子轨道扩展于金原子和有机分子中,这些轨道为分子结中电子的输运提供了通道,从而可使分子线的电导呈现出欧姆特性.而其他分子轨道具有局域性,此时电子的输运只能通过隧道效应来实现. 关键词： 化学吸附 分子线 分子电子学     

Backward Charge Transfer in Conjugated Polymers

It has been known that the static polarizability of a polymer chain with a biexciton is negative. In order to understand this peculiar fact, this paper studies the dynamical process of the charge transfer in the polymer chain induced by an external electric field E during forming the biexciton. The time dependence of the charge distribution in the chain reveals that the charge transfer is backward: the positive charge shifts in the opposite direction of the external electric field. Such a backward charge transfer (BCT) produces an opposite dipole, which makes the polarization negative. The effect of electron interaction on the BCT is illustrated.     

黄芩素激发态分子内质子转移耦合电荷转移反应的实验和理论研究

通过稳态光谱实验和量子化学计算相结合,研究了黄芩素激发态质子转移耦合电荷转移的反应. 实验和计算中S₁态吸收峰的缺失表明S₁态是暗态. S₁暗态导致在实验中观察不到黄芩素在乙醇溶液中的荧光峰,且固体的荧光峰很弱. 黄芩素分子的前线分子轨道和电荷差异密度表明S₁态是电荷转移态,然而S₂态是局域激发态. 计算的黄芩素分子的势能曲线在激发态只有一个稳定点,这表明了黄芩素激发态分子内质子转移的过程是一个无     

Charge Transfer Luminescence in Ce-Doped Fluorides

New emission bands were found in Ce^3? doped SrF₂ and BaF₂ crystals under excitation into the charge transfer region. The bands at 4.85 eV in BaF₂ and 4.35 eV SrF₂ were found in all crystals with Ce-concentration from 0.001 to 1 mol.%, most prominent in 0.01% samples. Decay of luminescence was simple exponential in BaF₂, decay time decreased from 1.3 ms at 65 K to 0.41 μs at 523 K. The decay curve in SrF₂ shows t^?0.3 dependence at room temperature. All experimental results were naturally explained by assumption that new emission belongs to radiative charge transfer recombination in Ce^2?—F_i^o pairs with different distances between them.     

Visualization of Metal-to-Ligand and Ligand-to-Ligand Charge Transfer in Metal-Ligand Complexes

利用三种方法可视化化了Ru(II) ammine的金属到配体的电荷转移. 首先原子分辨的态密度显示HOMO上的密度主要在Ru上,LUMO 上的态密度在ammine上,这说明Ru上激发的电子会转移到ammine配体上. 第二,电荷差异密度揭示了所有的空穴都在Ru上,所有的电子都在ammine上. 第三,跃迁密度矩阵揭示了Ru和ammine上的电子空穴对的相关性. 这三种方法也用来研究Os(bpy)₂(p0p)Cl的金属到配体的电荷转移和Alq3配体到配体的电荷转移.     

荷移荧光光谱法测定加替沙星

研究了加替沙星(GFLX) 与电子受体四氯对苯醌(TCBQ)之间的荷移反应,建立了测定加替沙星的新方法。实验结果表明,在甲醇-水介质中于45 ℃水浴恒温20 min,GFLX与TCBQ可形成稳定的1∶1电荷转移络合物,其荧光发射强度较GFLX本身有显著的增强。在0.19～5.6 mg·L-1 浓度范围内,荧光强度与GFLX浓度呈良好的线性关系,检出限为0.005 6 mg·L-1。用于药物制剂中GFLX的含量测定,其回收率为101.1%～103.9%;标准偏差为1.0%～1.9%。同时建立了测定尿样中GFLX的荷移同步荧光光谱法,GFLX浓度在0.023～3.4 mg·L-1范围内与荧光强度呈良好的线性关系,检出限为0.003 4 mg·L-1。用本方法测定尿液中的GFLX,结果与文献值基本一致,回收率为93.9%～101.0%;标准偏差为1.0 %～1.7%。     

荷移分光光度法测定罗红霉素

本文研究确定了罗红霉素与甲酚红的荷移反应条件。在乙醇 丙酮介质中 ,罗红霉素与甲酚红在35℃的温度时发生荷移反应 ,产物的最大吸收波长为 456nm ,表观摩尔吸光系数为 1 0 5× 1 0 4L·mol- 1 ·cm- 1 ,罗红霉素的浓度在 0～ 80mg·L- 1 范围内与吸光度呈线性关系 ,相对标准偏差为 0 87% (n=6) ,回收率在 98%以上。测定了荷移络合物的组成比为 1∶1 ,探讨了反应机理 ,其中罗红素作为电子给予体、甲酚红作为电子接受体发生了电荷转移反应。     

两种新型电荷转移盐的合成和光谱研究

合成了两种新的有机盐[NO₂BzPy]Cl(1)和[NO₂BzPyNH₂]Cl(2),(1)[或(2)]与K[TCNQ]₂进一步反应生成[NO₂BzPy] [TCNQ]₂ (3)和[NO₂BzPyNH₂] [TCNQ]₂(4)。光谱数据表明：TCNQ盐中存在TCNQ0和TCNQ-,并形成了一维TCNQ分子柱,且TCNQ₀和TCNQ-之间存在相互作用,部分电荷从[TCNQ]-₂向阳离子([NO₂BzPy]+和[NO₂BzPyNH₂]+)转移。     

荷移分光光度法测定醋酸氯己定

通过醋酸氯己定与红紫素的荷移反应来测定制剂中醋酸氯己定的含量,是利用分光光度法进行测定的。反应在乙醇-丙酮介质中进行,反应物的最大吸收波长为545 mn,表观摩尔吸光系数为1.54×10~4 L·mol-1·cm-1,相对标准偏差为0.89％(n=6),药物浓度在0-45 mg·L-1范围内呈线性关系;此方法简便易行,条件易于控制,灵敏度高,对样品的测定结果令人满意。     

电荷离散化时相干态下介观金属环中电荷与电流以及能量的量子涨落

基于电荷量子化的事实,运用最小平移算符Q∧的性质等,计算对应的相干态下介观金属环中电荷、电流及能量的量子涨落,研究影响量子涨落的因素.结果表明:计及电荷的离散性,在相干态下介观金属环中电荷、能量的量子涨落不为零,分别与电荷量子、相干态参量等因素有关;此外,能量的量子涨落还决定于金属环的电感、外磁通及其时间变化率的大小.     

克霉唑与茜素红的荷移反应研究

本文用分光光度法研究并确定了克霉唑与茜素红的荷移反应条件。在丙酮 水介质中形成 1∶1配合物 ,其λmax=5 2 5nm ,克霉唑浓度在 0～ 10 0 μg·mL-1范围内呈线性关系 ;表观摩尔吸光系数为 8 7× 10 3L·mol-1·cm-1,相对标准偏差为 1 2 2 % (n =6) ,回收率符合要求。