導(dǎo)電聚合物中的元激發(fā)及其動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、復(fù)旦大學(xué)博士后學(xué)位論文導(dǎo)電聚合物中的元激發(fā)及其動(dòng)力學(xué)研究姓名：安忠申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士后專業(yè)：理論物理指導(dǎo)教師：吳長(zhǎng)勤20021101為自由電子，因此，這一過(guò)程有較大的激子生成率。聚并苯分子可以看成是由兩條強(qiáng)耦合的聚乙炔鏈組成，是多通道聚合物的典型代表。通過(guò)對(duì)有限長(zhǎng)聚并苯分子鏈中的元激發(fā)及其光吸收譜的研究，我們發(fā)現(xiàn)：1)在中性聚并苯分子鏈中，存在一對(duì)鏈間耦合的中性拓?fù)涔掠?，但是，由于?qiáng)的鏈叫相互作用，與之對(duì)應(yīng)的兩條局域能級(jí)分別l二移(下移

2、)到導(dǎo)帶(價(jià)帶)中；2)在單荷電鏈中，額外電荷誘導(dǎo)了一個(gè)極化子類型的元激發(fā)，并伴隨著4條局域軌道(兩條在禁帶，另外兩條分別處于導(dǎo)帶和價(jià)帶)：3)在雙荷電鏈中，我們發(fā)現(xiàn)了三對(duì)孤子(其中一個(gè)是荷電的，另兩個(gè)是中性的)和6條兩兩簡(jiǎn)并的局域態(tài)。不同的元激發(fā)伴隨不同的局域振動(dòng)模，因此這些局域振動(dòng)?？梢宰鳛殍b別它們的“指紋”。因此，我們也計(jì)算了它們的振動(dòng)譜，對(duì)于中性的鏈間孤子，我們發(fā)現(xiàn)了9個(gè)局域振動(dòng)模，其中4個(gè)具有紅外活性，5個(gè)具有Raman活性。

3、在單荷電的鏈間極化子附近，我們找到了17個(gè)局域振動(dòng)模式，其中7個(gè)是慢變的聲予模，其它10個(gè)是快變模。這17個(gè)局域模中，由于鏈l目耦合，有兩個(gè)是不對(duì)稱的，其它15個(gè)局域?？梢杂肈2h群的四個(gè)不可約表示分類。另外，我們用分子動(dòng)力學(xué)的方法模擬了聚并苯鏈的光激發(fā)過(guò)程，我們認(rèn)識(shí)到，對(duì)于不同的光吸收特征，誘導(dǎo)了不同的品格扭曲結(jié)構(gòu)。特別是反對(duì)稱價(jià)帶頂?shù)椒磳?duì)稱導(dǎo)帶底的激發(fā)(相同地，對(duì)稱價(jià)帶頂?shù)綄?duì)稱導(dǎo)帶底的激發(fā))，由于鏈問(wèn)相互作用，這樣的激發(fā)產(chǎn)生的電子一

4、空穴對(duì)的中心是分丌的。苯環(huán)取代聚乙炔是一類具有簡(jiǎn)并基態(tài)的發(fā)光聚合物。我們研究了這類聚合物鏈中的孤子、極化子等元激發(fā)特性。結(jié)果表明：由于苯環(huán)與聚乙炔主鏈問(wèn)的強(qiáng)TC一電子耦合，苯環(huán)取代抑制了聚乙炔主鏈的二聚化，減小了導(dǎo)帶與價(jià)帶之間的能隙；因此取代聚乙炔中的元激發(fā)具有較小的激發(fā)能，同時(shí)具有更大的相干長(zhǎng)度。盡管苯基取代對(duì)元激發(fā)有很大的影響，但是非取代聚乙炔中元激發(fā)的基本物理規(guī)律依然成立，表明這些元激發(fā)的基本特性不受取代基團(tuán)的影響。關(guān)鍵詞：聚并苯