准一维xPPP/yPA共聚物的激发态

建立了描述共聚物xPPP/yPA晶格及电子结构的紧束缚模型,在该模型的基础上计算了共聚物的基态及掺杂激发态的晶格结构和净电荷密度分布,并得出了激发态可能的形式. 两均聚物的配比及界面间耦合的强弱等对共聚物的掺杂激发态均有影响. 两均聚物的界面相当于一个能垒(energy barrier),耦合常数小时,界面能垒较高,电荷不易传输;反之,则界面能垒较低,电荷易于传输.     

极化子和双极化子在齐聚物中的稳定性

导电聚合物中的元激发稳定性问题对于认识和理解有机材料中的自旋极化输运现象是极其重要的.针对目前存在的极化子与双极化子之间的争论,本文从半经验的Austin Model 1(AM1)方法出发,对齐分子噻吩的掺杂态进行了研究.通过对极化子和双极化子体系能量的比较,发现双极化子可以转换为极化子,从而揭示出在有机半导体材料中可以实现自旋极化输运.     

碱金属原子掺杂BDC60分子中整流特性第一性原理研究

利用第一性密度泛函理论和非平衡格林函数相结合的方法,研究了碱金属原子掺杂对BDC60分子电子输运性质的影响.计算结果表明,在极低偏压下碱金属掺杂的BDC60分子能够表现出非常优良的整流性能,同时也展示出显著的负微分电阻行为.根据透射谱和前线分子轨道及其空间分布随外加偏压的变化等方面的分析,系统地讨论了整流以及负微分电阻行为产生的内在机理.我们的研究有助于BDC60分子在未来低偏压整流和负微分电阻分子器件中的应用.     

三嵌段共聚物的电子结构及态密度特征

采用紧束缚近似计算方法,针对小带隙的聚乙炔(polyacetylene,(PA))和大带隙的聚对苯撑(poly(p-phenylene),(PPP)组成的三嵌段共聚物(triblock copolymer)-(PA)x-(PPP)n-(PA)y-和-(PPP)x-(PA)n-(PPP)y-性质进行了研究,发现它们具有典型的量子阱特征.对均聚物PPP和PA以及三嵌段共聚物的态密度(density of states, (DOS))进行了计算分析,发现共聚物的态密度与均聚物的态密度有着显著的区别,共聚物的带隙的大小介于大带隙的PPP和小带隙的PA之间,在共聚物中与PPP的导带和价带的子带隙以及共聚物的导带底和价带顶中,所存在的能态密度只能由PA来提供,而在共聚物的价带底和导带顶的能态密度则取决于PPP的态密度.     

DNA分子能带结构及载流子性质研究

采用扩展的紧束缚模型，计算了DNA分子的基态及激发态的能带结构及晶格位形，探讨了净电荷的布局分布，研究了DNA分子中载流子的性质，发现极化子是带电的DNA分子所呈现出的主要的元激发．     

理想气体及其状态方程

从理想气体的微观模型出发。用分子运动论的基本概念，借助麦克斯韦速率分布律来说明理想气体的压强、温度，进而导出理想气体的状态方程。     

聚吡咯带电态几何结构特征

采用半经验Austin Model 1(AM1)方法,计算了齐分子吡咯聚合物的中性态和带电态的几何结构性质.与中性态相比,带电态下其分子结构表现在C-C键长发生显著改变,单电荷掺杂导致极化子元激发;双电荷掺杂一般情况下产生双极化子,但是在特殊情况下会产生两个分立的单极化子.掺杂4个电荷时,会在聚合物链中产生两个分立的双极化子.     

Antiresonance induced spin-polarized current generation

According to the one-dimensional antiresonance effect (Wang X R, Wang Y and Sun Z Z 2003 Phys. Rev. B 65 193402), we propose a possible spin-polarized current generation device. Our proposed model consists of one chain and an impurity coupling to the chain. The energy level of the impurity can be occupied by an electron with a specific spin, and the electron with such a spin is blocked because of the antiresonance effect. Based on this phenomenon our model can generate the spin-polarized current flowing through the chain due to different polarization rates. On the other hand, the device can also be used to measure the generated spin accumulation. Our model is feasible with today's technology.     

高聚物中极化子和三重态激子的碰撞过程研究

采用一维紧束缚近似的SSH模型,计算了不同强度的电场下高聚物中一个负电极化子和一个三重态激子的碰撞过程.结果表明,碰撞后体系仍保持为极化子和三重态激子状态的几率最大,束缚在极化子缺陷中的电子有较大的几率被激发到导带形成自由电子,另外,三重态激子有一定的几率被极化子湮灭形成极化子激发态.极化子和激子的碰撞对极化子的稳定性有影响,还会使能隙中出现新的能级.由于极化子激发态可以通过辐射跃迁回到基态,因此碰撞会对高聚物的电致发光效率产生一定影响.研究结果对于理解高聚物中极化子的输运性质和高聚物的发光性质具有一定的 关键词： 极化子 激子 高聚物     

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