高分子聚合物中的電子鏈間躍遷研究.pdf

1、有機共軛聚合物作為一種新型的功能材料，既具有金屬和半導體的電子性質(zhì)，又具有聚合物的易加工、有柔性的機械特點，成為近年來的研究熱點。目前，人們已經(jīng)研制出各種各樣的有機光電子器件，如有機發(fā)光二極管，場效應管，光伏電池等。有機聚合物具有不同于傳統(tǒng)半導體的特性。首先，有機分子間的相互作用很弱，它們大多具有準一維結(jié)構(gòu)：其次，有機材料中存在著很強的電子-聲子相互作用，電子態(tài)和晶格態(tài)兩者相互影響．電荷的注入或光激發(fā)會誘導晶格發(fā)生畸變；反過來，晶格的變

2、化又影響聚合物的結(jié)構(gòu)。因此，聚合物中的載流子不再是傳統(tǒng)的電子或空穴，而是電荷的自陷元激發(fā)，如孤子、極化子等準粒子。聚合物中的這些元激發(fā)在很大程度上決定著聚合物中的電荷輸運，發(fā)光等物理性質(zhì)，是人們理解聚合物特性的重要方面。 近20年來，基于聚合物材料研制成功的有機光電器件相繼面世。如以聚對苯乙炔（PPV）族為發(fā)光材料合成的有機發(fā)光器件（organic light-emitting diodes，OLED's）已實用；塑料激光器、有

3、機光伏電池、電化學發(fā)光電池及純有機三極管也已研制成功；最近又有關(guān)于小分子ALq3作自旋極化輸運材料的報道，從而開辟了有機自旋電子學這一新領(lǐng)域。有機光電器件的發(fā)展同時刺激了實驗和理論工作者對聚合物等有機材料光電特性的廣泛研究。人們逐漸認識到聚合物等有機材料中光致載流子的產(chǎn)生與激子的形成是緊密聯(lián)系的。因此，認清二者之間的聯(lián)系及如何控制二者之間的相互轉(zhuǎn)化對于提高有機光電器件的工作效率具有重要意義。 20世紀70年代，Su、Schrie

4、ffer和Heeger創(chuàng)立的SSH模型，用半經(jīng)驗的緊束縛方法研究了共軛聚合物聚乙炔的電子結(jié)構(gòu)和光學性質(zhì)，并取得了巨大成功，此后，Bishop、Sun、Conwell、Xie等對SSH哈密頓進行了修正，研究了各種元激發(fā)以及其他們的某些動力學過程。這些工作的進一步開展，不但有助于對共軛聚合物中的微觀物理世界的認識，更具有重要的應用價值，能夠推動新型有機聚合物器件的研究和開發(fā)。 在本論文中我們在SSH模型基礎(chǔ)上對哈密頓進行修正研究了共