螺旋結(jié)構(gòu)有機-有機金屬配合物電子和光物理性質(zhì)的理論研究.pdf

1、本論文通過量子化學(xué)計算探討具有螺旋結(jié)構(gòu)特征的有機/有機金屬配合物的電子結(jié)構(gòu)與光譜性質(zhì)關(guān)系,為新有機材料的設(shè)計提供新的理論基礎(chǔ)和指導(dǎo).研究工作主要包括以下四部分內(nèi)容.1.系統(tǒng)地研究了噻吩-螺旋雙芴-噻吩螺旋雙芴結(jié)構(gòu)單鏈齊噻吩聚物電子結(jié)構(gòu)和光物理性質(zhì),指出噻吩摻雜比例與能隙、激發(fā)能和單、三重態(tài)能量劈裂的依賴關(guān)系.DFT計算的單氧化態(tài)、三重態(tài)共軛鍵長弛豫變化分布表明,體系具有明顯的阱-壘-阱結(jié)構(gòu),形成一種單極化子新的分布形式;螺旋雙芴基噻吩齊

2、聚物HOMO-LUMO帶隙隨鏈長增加而減小;ZINDO和TDDFT計算表明,隨鏈長增加,體系電子光譜隨鏈增長譜帶紅移,振子強度增強;分子軌道和定域密度矩陣分析表明,體系最低激發(fā)躍遷主要是由上方芴及噻吩鏈決定,最低光學(xué)允許躍遷主要定域在一個單個支鏈上,沒有明顯的電荷轉(zhuǎn)移特征;體系在4.03 eV處都有一明顯的相當(dāng)振動強度特征吸收,是本文研究螺旋雙芴的共有特征,激發(fā)態(tài)的組成定域在螺旋雙芴部分,由分子內(nèi)兩芴片之間的電荷轉(zhuǎn)移引起:單三重態(tài)能量劈

3、裂計算表明,共軛鏈長的改變對S<,1>激發(fā)態(tài)能量影響比對T<,1>能量影響要小.2.利用密度泛函方法結(jié)合定域密度矩陣方法對比研究了系列9,9'-螺芴雜環(huán)(噻吩、呋喃和吡咯)齊聚物共軛鏈中低帶隙部分雜環(huán)的改變對其單、三重態(tài)幾何、能級結(jié)構(gòu)和光物理性質(zhì)的影響.所有體系在4.03 eV處都有一明顯的相當(dāng)振動強度特征吸收,是本文研究螺旋雙芴的共有特征,激發(fā)態(tài)的組成定域在螺旋雙芴部分,由分子內(nèi)兩芴片之間的電荷轉(zhuǎn)移引起.3.系統(tǒng)研究了系列螺旋結(jié)構(gòu)中芴