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有机多晶相材料电荷传输性质的第一性原理研究

作　者: 于飞
导　师: 苏忠民
学　校: 东北师范大学
专　业: 物理化学
关键词: 有机分子材料电荷传输性质多晶相能带模型
分类号: TB34
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 26次
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内容摘要

有机传输材料由于其低成本,易加工成型等优势被广泛应用于有机发光二极管,有机场效应管,以及光伏电池等领域。有机传输材料可以分为有机小分子材料,聚合物材料,以及有机金属配合物材料等。由于结构的不同,不同种类的材料其中影响传输性质的原因也不尽相同。例如,对于有机小分子材料,分子间的共轭部分的π-π堆积作用就直接影响其传输性能;而对于有机金属配合物材料,金属原子间的弱相互作用也是不能忽略的。另一方面,由于有机分子晶体中多晶相的存在,其中多种分子间相互作用对传输性质的影响又是不同的。J?kle等人通过Cu-π, Cu-S,氟代苯-苯作用,亲金属相互作用,合成了一系列有机金属铜配合物,有着丰富的发光性质。其传输性质也由于金属间弱相互作用的存在而具有特殊性;另外分子间也存在有有机共轭环之间的π-π堆积作用。王悦等人设计合成了一系列以ANP为母体的多晶相发光材料,其发光性质与有机分子中的π-π堆积程度以及不同种类的弱相互作用密切相关。为了研究有机材料中分子间相互作用对材料传输性质的影响,我们通过密度泛函能带理论的相关模型,对含有金属间弱相互作用的体系,以及含有不同种类和强度分子间相互作用的多晶相体系,做了系统的讨论和详细的讨论,这些方面的研究都将为今后设计合成新的有机传输材料提供指导作用。

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-8
第1章绪论  8-14
  1.1 引言  8
  1.2 有机传输材料的分类  8-10
  1.3 有机光电材料在有机电子器件中的应用  10-12
    1.3.1 有机发光二极管  10-11
    1.3.2 有机场效应晶体管  11
    1.3.3 有机太阳能电池  11-12
  参考文献  12-14
第2章理论基础和计算方法  14-25
  2.1 第一性原理计算方法  14
  2.2 密度泛函理论  14-19
    2.2.1 Hohenberg-Kohn 理论  14-16
    2.2.2 Kohn-Sham 方法  16-17
    2.2.3 局域密度近似  17
    2.2.4 Kohn-Sham 方程式  17-18
    2.2.5 自洽场计算  18-19
  2.3 能带理论计算  19-23
    2.3.1 能带结构(Band Structure)计算  19-20
    2.3.2 虚位势  20-23
  参考文献  23-25
第3章五氟代苯吡啶铜配合物晶体中亲铜相互作用与材料传输及发光性质关系的密度泛函理论研究  25-35
  3.1 引言  25
  3.2 计算模型与方法  25-26
  3.3 结果与讨论  26-30
    3.3.1 几何构型  26-27
    3.3.2 前线分子轨道  27
    3.3.3 态密度及能带  27-29
    3.3.4 电荷传输性质与金属间弱相互作用关系的分析  29
    3.3.5 发光性质的研究  29-30
  3.4 本章结论  30-32
  参考文献  32-35
第4章多种分子间相互作用对多晶相[C_6F_5Cu]_2(4,4’-bipy)传输性质影响的理论研究  35-46
  4.1 引言  35-36
  4.2 计算模型与方法  36
  4.3 结果与讨论  36-41
    4.3.1 晶体结构  36-37
    4.3.2 能带结构  37-39
    4.3.3 前线分子轨道  39-41
    4.3.4 态密度(DOS)  41
  4.4 本章结论  41-43
  参考文献  43-46
第5章多晶相中多种分子间相互作用对材料传输性质影响的理论研究  46-54
  5.1 引言  46-47
  5.2 计算模型与方法  47
  5.3 结果与讨论  47-50
    5.3.1 晶体结构信息  47-48
    5.3.2 能带结构分析  48-50
    5.3.3 前线分子轨道  50
  5.4 本章结论  50-51
  参考文献  51-54
第6章有机双极性传输材料C_(60)(CH_2C_6F_5)_2的理论研究  54-62
  6.1 引言  54-55
  6.2 计算模型与方法  55
  6.3 结果与讨论  55-58
    6.3.1 能带和态密度  55-56
    6.3.2 重组能，传输积分和迁移率  56-58
  6.4 结论  58-59
  参考文献  59-62
致谢  62-63
在学期间公开发表论文及著作情况  63

有机多晶相材料电荷传输性质的第一性原理研究

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