有機(jī)聚合物的非線光學(xué)極化率及電荷遷移的微觀機(jī)理.pdf

1、有機(jī)共軛聚合物具有豐富的電學(xué)、光學(xué)和磁學(xué)特性，廣泛地應(yīng)用于非線性光學(xué)材料、場效應(yīng)晶體管(FET)、發(fā)光二極管(LED)以及光生伏打電池等方面，因此引起人們極大的興趣。本文在有機(jī)聚合物的非線性光學(xué)極化率和載流子遷移性質(zhì)兩個方面做了如下研究工作。
　　 （1）基于第一性原理計算，我們討論了取代基團(tuán)對荷電聚乙炔非線性光學(xué)極化率的影響，并且，采用局域電荷微分方法分析了分子鏈各部分對非線性光學(xué)極化率的貢獻(xiàn)，對有機(jī)聚合物非線性光學(xué)極化率的微

2、觀起源及結(jié)構(gòu)性質(zhì)關(guān)系給出了進(jìn)一步理解。結(jié)果發(fā)現(xiàn)有機(jī)聚合物非線性光學(xué)極化率不僅依賴于側(cè)基取代、電荷誘導(dǎo)局域結(jié)構(gòu)缺陷，而且依賴于它們的相互組合。例如，取代基和電荷誘導(dǎo)局域缺陷均能增強(qiáng)聚合物非線性光學(xué)極化率，得電子基團(tuán)與正電局域缺陷的組合(給電子基團(tuán)與負(fù)電局域缺陷的組合)能夠進(jìn)一步增強(qiáng)聚合物的非線性光學(xué)極化率，而給電子基團(tuán)與正電局域缺陷的組合(得電子基團(tuán)與負(fù)電局域缺陷的組合)抑制了取代基和電荷誘導(dǎo)局域缺陷對極化率的增強(qiáng)效果。另外，我們還討論了

3、在不同鏈長的情況下側(cè)基取代、電荷誘導(dǎo)局域缺陷的相互組合對聚合物線性極化率和二階超極化率的影響。
　　 （2）在有機(jī)材料中，分子間電子耦合強(qiáng)度(轉(zhuǎn)移積分t)和重整化能(λ)是決定載流子遷移率的兩個重要因素。我們基于半經(jīng)驗分子軌道理論和密度泛函計算，討論了鏈長和側(cè)基取代對分子間電子耦合強(qiáng)度和重整化能的影響，進(jìn)一步地，采用正則振動模式方法分析了各個振動模式對重整化能的貢獻(xiàn)，從而對載流子遷移的微觀物理機(jī)制給出了定性理解。研究發(fā)現(xiàn)：1）聚