共轭高分子链中极化子间相互作用对电荷迁移率的影响

基于综合考虑了电子与声子以及电子与电子相互作用的理论模型,采用数值方法计算了在外电场作用下共轭高聚物分子中电荷的迁移率,讨论了大小极化子共存并相互作用对分子链内电荷迁移率的影响。研究发现,电荷迁移率明显受大小极化子的载荷性质的影响,当大小极化子具有相同电性时,在低电场范围内,分子内电荷迁移率由大极化子运动性质主导,而在高电场范围内,分子内电荷迁移率由小极化子主导;另一方面,当大小极化子具有相反电性时,电荷迁移率只由大极化子运动性质主导,与电场强度无关。此外,还讨论了电子与电子相互作用对电荷迁移率"的影响。     

共轭高分子中激子演化过程的非绝热动力学研究

有机共轭高分子受光激发或被电荷掺杂后可能会产生各种激发状态的激子,激子的演化过程对有机发光光谱有着至关重要的影响.通过非绝热动力学演化的方法模拟了受光激发后有机高分子中激子驰豫的动力学过程,结果表明高激发态激子不稳定,由于电声耦合作用,高激发态激子会持续向低激发态激子演化,同时,低激发态激子的复合发光会发生红移.稳定的激子复合发光光谱中,基态激子发光强度最大,可高达70-80%;第一激发态激子及其它激发态激子发光强度的总和不超过20%.     

共轭高聚物链中极化子生成的掺杂效应

在紧束缚近似下,用绝热动力学演化的方法研究了共轭高聚物链中低浓度掺杂对极化子生成位置的影响.研究发现,掺入杂质与注入电子的先后次序不同,极化子生成的位置会有很大差别,先注入电子后掺入杂质的情况下,在链端自由区与过渡区,极化子生成位置受杂质影响较小;而先杂质后电子的次序下,极化子的生成位置明显受到杂质的控制.该研究表明共轭高聚物链中极化子的生成位置可通过调节掺杂与电荷注入的次序加以控制,从而可达到间接改变载流子迁移率的目的.     

共轭高聚物链中极化子生成的掺杂效应

在紧束缚近似下,用绝热动力学演化的方法研究了共轭高聚物链中低浓度掺杂对极化子生成位置的影响。研究发现,掺入杂质与注入电子的先后次序不同,极化子生成的位置会有很大差别,先注入电子后掺入杂质的情况下,在链端自由区与过渡区,极化子生成位置受杂质影响较小;而先杂质后电子的次序下,极化子的生成位置明显受到杂质的控制。该研究表明共轭高聚物链中极化子的生成位置可通过调节掺杂与电荷注入的次序加以控制,从而可达到间接改变载流子迁移率的目的。     

共轭高分子中激子形成的非绝热动力学研究

有机共轭高分子被光激发后,其电子结构会发生明显的变化,通过非绝热数值计算的方法模拟了受光激发后有机高分子中激子生成的动力学过程.结果表明,激子的生成一般需要数十飞秒时间,激子的生成周期随分子链长度的增大而增大.高激发态激子可以根据生成周期分为两类,第一类激子的生成周期在数十到上百飞秒之间,第二类激子的生成周期可达上千飞秒.对于超过200个碳原子的高分子,第二类激子的生成周期可达5000飞秒以上.这个计算结果说明,相比于有机高分子,有机小分子中更容易观测到激子.     

共轭高分子链中大极化子与小极化子的弹性碰撞

基于Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型,考虑电子-电子相互作用,以及在哈密顿量中引入Brazovskii-Kivova对称破缺项,采用动力学演化的方法研究了在外电场作用下共轭高聚物分子链中大极化子与小极化子之间的弹性散射过程.研究发现,载流子的载荷性质不但决定大小极化子之间的相互作用性质,也深刻地影响了其发生散射后的载流子输运性质.在较低电场的作用下,当两载流子电性相同时,发生碰撞后,小极化子将推动着大极化子一起运动;而当两者电性相反时,碰撞后,大极化子将拖曳着小极化子一起运动.当电场强度超过临界值时,将产生量子隧穿效应,即,大小极化子相互迅速穿透,且不受载流子的载荷影响.     

高分子共轭聚合物的结构和电子过程（Ⅱ）：光学特性

总结、评述了高分子共轭聚会物的线性和非线性光学特性（包括光吸收和激光诱导光吸收特性及其微观机制），重点介绍了高聚物的非线性光学特性、应用前景和存在的问题。     

高分子共轭聚合物的结构和电子过程（I）：掺杂和电导

介绍了一类低维（准一维）材料——高分子共聚合物。在介绍其研究背景和现状的基础上，结合它们的结构，总结了其掺杂特点，并对掺杂机理作了重点的介绍和评述。     

共轭高聚物中极化子散射引起的激子迁移(英文)

基于Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型并考虑到Brazovskii-Kirova对称破缺项,研究了共轭聚合物中注入极化子和激子在外电场下的散射过程.研究发现在外场作用下极化子总是能通过激子,而激子的运动行为则密切依赖于电场的强度.如果电场大于临界电场3.0×10~5V/cm,那么激子与极化子散射后并不发生任何运动;然而当电场小于此临界值时,激子将在极化子运动的相反方向上有一个明显的位移.激子在弱电场下所发生的这种迁移运动,是由于同极化子发生了慢散射作用.     

共轭聚合物中链内无序效应对极化子输运的影响

基于扩展的Su-Schrieffer-Heeger紧束缚模型, 利用非绝热动力学方法研究了链内无序效应对共轭聚合物中极化子输运机制的影响. 研究发现, 极化子的输运由外加电场和链内无序效应共同作用的结果所决定. 在一般情况下, 链内无序效应不利于极化子的输运, 但随着电场强度的增大, 无序对极化子输运的影响减小. 关键词： 共轭聚合物 极化子输运 链内无序     

共轭聚合物单分子构象和能量转移特性研究

利用基于宽场显微光学系统的单分子散焦成像技术测量了不同构象poly[2,7-(9,9-dioctylfluorene)-alt-4,7-bis(thiophen-2-yl)benzo-2,1,3-thiadiazole](PFO-DBT)共轭聚合物单分子的光物理与动力学特性.通过分析共轭聚合物单分子的荧光轨迹和对应的发射偶极取向变化识别共轭聚合物单分子发光单元,发现延伸构象下的单分子呈现多发色团发光特性,而折叠构象下的单分子保持高效链间能量转移,呈现单个发色团发光特性.共轭聚合物单分子构象对能量转移效率的影响可用于研究基于共轭聚合物的光电器件和分子器件.     

聚乙烯单链量子热输运的同位素效应

高分子导热材料的有效调控受到了日益广泛的关注.应用密度泛函理论(DFT)、中央插入延展(central insertion scheme,CIS)方法及非平衡格林函数(NEGF)理论,对包含432个原子、长18.533 nm的聚乙烯单链量子热输运的同位素效应进行了研究.计算结果表明,室温下长100 nm的纯12C聚乙烯单链的热导率理论上限高达314.1 W·m~(-1)·K~(-1);对于~(12)C聚乙烯单链,其他条件一定时,~(14)C掺杂引起的热导同位素效应比~(13)C更为显著;室温下纯~(12)C聚乙烯单链中~(14)C掺杂原子百分数为50%时同位素效应最显著,此时平均热导比未掺杂时下降了51%.这对探索聚乙烯材料热输运的同位素影响机理具有十分积极的意义.     

Proton radiation effects of conjugated polymer thin films

Polymeric-thin-film-based electronic and optoelectronic materials and devices are attractive for potential space and certain radiation-related applications due to their inherent features such as lightweight, flexible, biocompatible, etc. Proton radiation is a major form of ionizing radiation in space, particularly in the so-called inner Van Allen belt region where most near-earth satellites are orbiting, yet very few literature and data are available on proton radiation effects on conjugated polymer systems. In this report, the proton radiation effects on potential electronic/optoelectronic properties of several conjugated polymers and their composites are briefly evaluated. Specifically, UV–VIS absorption spectra of several conjugated polymers and/or their composite thin films were measured and compared right before and after the proton radiations at different dosages. The results revealed that proton radiation has very little or insignificant impact up to 800?rad on the optoelectronic properties of poly-3-hexyl-thiophene (P3HT), P3HT:PC₆₀BM blend, a light harvesting donor-bridge-acceptor (DBA) and a novel donor-bridge-fluorinated-acceptor (DBfA)-type block copolymer thin films.     

Direct visualization of the charge transfer in conjugated polymers

Ion-induced charge-transfer states in conjugated polyelectrolytes were experimentally investigated by Justin M.Hodgkiss and his co-workers [J Am Chem Soc,2009,131(25):8913].In this work,charged and neutral conjugated polyelectrolytes were further studied with quantum chemistry methods.The calculation result shows that the absorption spectra are roughly in visible and ultraviolet light regions,and the two absorption peaks are located in the wavelength span 300-400 nm for charged polyelectrolytes.However,in n...