有機(jī)導(dǎo)電聚合物中極化子動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、山東大學(xué)博士學(xué)位論文有機(jī)導(dǎo)電聚合物中極化子動(dòng)力學(xué)研究姓名：劉曉靜申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：凝聚態(tài)物理指導(dǎo)教師：解士杰20070416山東大學(xué)博士學(xué)位論文有機(jī)導(dǎo)電聚合物中極化子動(dòng)力學(xué)研究聚合物器件的研究和開發(fā)。本論文基于緊束縛的SuSchriefferHeeger(SSH)模型，對(duì)哈密頓進(jìn)行了修正，利用非絕熱的分子動(dòng)力學(xué)方法，模擬了極化予產(chǎn)生、解離及其再復(fù)合的動(dòng)力學(xué)過程，并闡述了其產(chǎn)生的物理機(jī)制。同時(shí)我們還研究了電場模式對(duì)極化子輸運(yùn)的影響。

2、最后討論了多鏈系統(tǒng)中極化子的輸運(yùn)。本論文具體的研究內(nèi)容和主要結(jié)果如下：1導(dǎo)電聚合物中極化子形成動(dòng)力學(xué)研究導(dǎo)電聚合物中，極化子的形成有兩條途徑，一是通過電荷注入或摻雜，二是光激發(fā)。An等人研究了各種能量的光激發(fā)態(tài)的動(dòng)力學(xué)馳豫過程，指出激發(fā)后可以直接產(chǎn)生光致載流子，為正負(fù)極化子對(duì)。由于有機(jī)體系強(qiáng)的電聲耦合作用，人們一致認(rèn)為注入或摻雜的電荷在一定條件下馳豫形成極化子態(tài)。目前對(duì)于注入電荷形成極化子的研究，僅僅局限于低能電荷的馳豫過程，也就是電荷

3、注入后占據(jù)能量較低的分子軌道。而對(duì)于具有一定能量的熱電子并無研究。此外，極化子形成后遇到強(qiáng)場會(huì)解離，當(dāng)場強(qiáng)變?nèi)酰怆x掉的極化子是否還能再復(fù)合也是尚不清楚的問題。由于有機(jī)體系中極化子的濃度會(huì)直接影響到光電器件的發(fā)光效率以及電導(dǎo)率，因此研究極化子形成的條件有著非常重要的意義。本論文對(duì)極化子的形成條件及形成機(jī)制做了以下工作：11電子一聲子耦合作用是形成極化子的關(guān)鍵因素。我們分析了聚合物系統(tǒng)中當(dāng)電子分布在不同的分子軌道時(shí)，晶格原子所受到的電聲子

4、耦合力發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電荷分布在LUMO(Lowest刪piedmolecularorbital)附近時(shí)，電聲子的耦合最顯著，其作用強(qiáng)度最大，局域性最好；隨著電荷所占據(jù)軌道的能量越來越高，電聲子的耦合作用強(qiáng)度越來越小，局域性也越來越差。當(dāng)電子分布在|IIJMO卿gllestunoccupiedmolecularorbital)附近時(shí)，電聲子的耦合幾乎為零，可忽略不計(jì)，此時(shí)電子不能引發(fā)晶格畸變12由電極注入的電荷，只有能量比較小的時(shí)候，注入后占據(jù)