有机分子晶体论文-郝雨彤

有机分子晶体论文-郝雨彤

导读:本文包含了有机分子晶体论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:有机分子晶体,色散,非色散,输运性质

有机分子晶体论文文献综述

郝雨彤[1](2019)在《有机分子晶体中色散声子对极化子动力学性质的影响》一文中研究指出有机分子晶体内分子的排列具有高度有序性,其载流子有较高运动速度和迁移率,因此有机分子晶体的输运性质得到了广泛的关注。根据分子内振动和分子间振动可以将声子分为非色散(Einstein)声子和色散(Debye)声子两类。Holstein模型重点关注分子内振动,即非色散声子;Davydov模型重点关注分子间振动,即色散声子。本论文基于Holstein,同时计入色散声子作用,用双共轭梯度法及Rung-Kutta法求解静态及动力学方程,探究色散声子对有机分子晶体输运性质的影响。研究结果如下:1.色散电声耦合?使极化子局域程度增大,稳定性增强,在外加电场作用下,极化子运动速度减慢。2.色散声子势能?使极化子局域程度降低,稳定性减弱,在外加电场作用下,极化子运动速度加快。3.强电场下,极化子解离为类自由电子,该电子在周期性势场中做布洛赫振荡。并且随着电场强度的增大,布洛赫振荡加快,振动幅度的衰减也随之变快。色散电声耦合使布洛赫振荡衰减变快;色散声子势能使布洛赫振荡衰减变慢,延长其衰减时间。4.在计算的过程中我们还发现了一个有趣的现象,当?大于0.7时,极化子的位形发生改变,形成扭结型极化子,其局域度增加,稳定性增强,因此具有较高的解离电场。相同场强下,扭结型极化子运动而产生的电流相对较弱。(本文来源于《河北师范大学》期刊2019-03-20)

朱凌云[2](2017)在《有机给受体交替堆积分子晶体的电荷传输性质》一文中研究指出有机给受体交替堆积双组份晶体长期以来被认为是不导电的绝缘体。我们运用密度泛函理论结合半经典量子动力学、分子动力学方法研究了这类体系的电子结构和电荷传输性质。首先提出了电荷传输的超交换机制,并发现许多体系呈现良好的电子和空穴双极传输性质,而且电荷能进行二维传输,有望成为一类具有巨大潜在价值的有机电子学材料。理论预测得到了实验的验证。另外,基于Larsson分块技术进一步发展了超交换电子耦合的普适计算方法,突破了能级劈裂方法需满足格点能相等的条件限制。最近,我们运用新发展的方法并结合分子动力学取样统计方法计算了热涨落对转移积分的影响,即非局域电声子耦合强度。发现非局域电声子耦合相对于电声子耦合的贡献较小。(本文来源于《第十叁届全国量子化学会议报告集》期刊2017-06-08)

陈爽[3](2016)在《有机铁电材料的理论研究——从分子晶体设计到表面极化开关》一文中研究指出我们关于有机铁电材料的理论研究为设计室温铁电的分子晶体[1]和理解金属表面的自组装单层膜(甚至在电场下)的极性开关过程[2]提供了有价值的新认识。首先,我们设计了叁种氢键组装的电荷转移复合物,它们均显示了很高的自发极化[1]。我们还发展了多尺度的模拟方法——结合Polymorph模块的蒙特卡洛退火和密度泛函框架下的几何结构优化来成功预测稳定的晶体结构[1]。然后在室温下Ag(111)面上的巴豆酸和Au(111)面上的玫瑰红酸二维单层膜的理论研究中,我们发现结构的热涨落能引起有机铁电单层膜二维平面内极化值的极大改变,甚至热涨落的贡献大到足以掩盖来自巴豆酸单层膜内自发的或者电场诱导的氢转移对极化值的贡献[2]。不同于巴豆酸,玫瑰红酸单层膜内没有自发的氢转移,甚至施加电场也不会引起膜内的氢转移[2]。无论巴豆酸还是玫瑰红酸单层膜在垂直表面的方向上有几乎不随热涨落和电场变化的极化值[2]。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十分会:纳米体系理论与模拟》期刊2016-07-01)

谢万峰[4](2016)在《八羟基喹啉基有机小分子晶体材料的制备及光电特性研究》一文中研究指出人类对有机材料的发现和认识已经经历了2个多世纪。早在1806年,J.J.Berzelius(瑞典化学家)首次提出了有机化合物的概念,随后人工合成了与尿液中的尿素相同的化合物,从此有机化合物的概念被推广到无生命的含碳物质上;后来,各国科学家尤其是化学家逐渐对合成有机化合物材料产生了浓厚的兴趣,经广大科学家艰辛探索,相继得到了长链高分子结构、橡胶及其硫化橡胶、celluoid塑料等。同时,随着新材料的不断合成,人们对有机物的研究也更加深入。几十年后,对有机晶体材料及非线性光学性质的研究也逐步展开。1977年,J. A. Heeger等人由于在导电高分子材料方面的开创性工作而获得了2000年诺贝尔奖。该工作揭示了高分子导电的必要条件,即碳原子间存在单双键交替的π共轭结构;1988年,法国科学家Fert A和德国物理学家Gruenberg P由于在巨磁阻效应(GMR)上的杰出贡献获得了2007年诺贝尔物理学奖,利用此项发现生产的高灵敏度磁传感器已经被成功应用到了硬盘的读出头上,极大地促进了科技进步和生活的便利;2002年,Dediu等人首次报道了将自旋极化电荷注入到有机半导体中的现象;随后,熊等人首次以Alq3为有机层制备了“叁明治”结构的有机自旋阀器件,在低温下得到了40%的磁电阻。从此有机半导体开始被用在了自旋电子学中,产生了一门新兴交叉学科——有机自旋电子学。众所周知,电子有2个内禀属性即电荷和自旋,有机自旋电子学就是研究如何借助有机半导体材料将电子的电荷自由度和自旋自由度同时利用起来,制备数据存储密度高,运行速度快,低开启电压,功耗小和数据非挥发器件。为什么选择有机半导体材料,有何优点呢?第一,有机半导体材料具有种类繁多,价格低廉,重量轻,柔韧性好,可设计或可操控性强,还容易满足不同的功能需求;第二,有机半导体材料相比无机半导体材料而言由于弱的自旋和轨道及超精细相互作用。因此,有机半导体材料中的自旋扩散长度和自旋弛豫时间均较长,使得有机半导体材料在自旋电子学领域中表现出无可替代的优势,越来越多的引起众多学者的持续关注。尽管,有机半导体材料确实具有实现上述目标的优点,然而目前在自旋输运机制的理解上仍然存在较大分歧。1996年后,富勒烯,碳纳米管和二维富勒烯材料在实验上被先后发现,并且上述叁种材料的理化性质表现出与结构、维度和形状有非常强的关联。今后几十年中,人们对制备有机半导体材料的纳米结构和形状做了大量的工作。纳米结构材料(包括纳米点,纳米棒、纳米线和纳米管等)常常会在其他维度上表现出量子限制效应。尤其是1D纳米结构比非晶的纳米颗粒更适合制造性能优异的纳光电子器件和微纳集成电路。在光电集成电路中,1D无机纳米结构材料作为基本的器件构筑单元已经被广泛研究和应用,因此人们便作出了合理假设。认为,作为无机半导体材料的对应物有机半导体材料也会在光电集成电路上发挥重要的作用,甚至在某些方面会优于无机半导体材料。比如,1)到目前为止,无机半导体材料的电子器件性能发展到现在或许已经到了极限,要想进一步提高器件性能、减小器件尺寸和降低成本变得非常困难。主要原因是以无机半导体材料制备的器件在单位面积上的容量不可能一直会遵循摩尔定律的方式持续下去,由于量子遂穿现象引起的漏电流会大大降低器件性能;2)与无机半导体材料相比,有机材料种类多,功能可通过化学合成和嫁接等手段进行调制;3)有机材料具有质量轻、韧性、柔性和易加工性等优势,适合大面积印刷和便携式器件的制备;4)有机半导体材料不但可以实现无机半导体材料的一些功能,还具备自身奇特的性能,所以在补充或是扩展无机半导体材料器件的功能上潜力巨大;5)最后,有机材料与生物体的兼容性好,若结合纳米科技有机材料会在生命科学和现代医学方面具有强大的活力。因此,制备有机半导体材料的纳米结构不但可以丰富材料本身的性质,在面向器件和现代医药方面的应用也是翘首以盼。近些年自下而上生长纳米结构材料的技术已经进入一个新的时期,特别是人们为提高材料的功能而对有机纳米管进行分子层面的设计和组装,同时还关心有机纳米管如何作为纳米通道或是胶囊加以利用,尤其关心有机纳米管的包裹/封装能力。自组装有机纳米管(S-ONTs)的维度和某些材料的纳米结构尺度相互兼容,比如蛋白质、有机(无机,金属)纳米颗粒、树枝状大分子、病毒和DNA分子。自组装有机纳米管可以发展成为一门新兴科学与技术来研究其中尺度(mesocale)的性质,这些都将推动有机纳米管在生物、物理和化学研究上的深度交叉和应用。因此,设计过程可控的超分子纳米管是未来发展的方向之一,可以在新型功能材料、现代生物技术和高效催化领域有巨大应用前景。尽管如此,但是据我们所知,到目前为止,Alq3和Gaq3材料的管状纳米结构还鲜见报道,而管状结构由于具有较大的比表面积和装载能力,制备这两种材料的管状结构为进一步丰富材料的性质和挖掘材料在物理和现代医药方面的应用意义重大,尤其是作为抗癌细胞药物材料且已经成功通过了Ⅰ期临床试验的Gaq3。然而,具有药物装载、输运和受控释放功能的管状Gaq3纳米结构至今没见到相关报道。本论文主要以8羟基喹啉铝和8羟基喹啉镓这两种常用的有机小分子半导体材料为研究对象,采用物理气相沉积和液相自组装的办法分别制备出了0D和1D纳米结构,特别是Gaq3管状纳米结构为首次得到。同时,我们还研究了这些材料结构的光电性质,主要内容和结果如下:1、PVD法制备的ε相八羟基喹啉铝单晶与性质表征采用PVD法首次直接得到了高质量的ε-Alq3单晶,通过XSCD得到了晶胞参数:a=13.548(2)A,b=15.880(3)A,c=13.548(2)A,a=95.507(2)°,β= 109.735(3)°,γ=114.801(2)°,volume=3308.01A3,Z=6。所制备的松针状晶体尺寸大约为10 x 10 ×300μm3。由于生长速度慢且克服了晶体生长过程中的环境扰动,我们制备的晶体质量较高;其次,首次观察到了Alq3的层状结构生长形式。变温PL谱表明ε-Alq3的发光峰在519nm(2.39eV)附近,且光学带隙为2.82 eV。2、八羟基喹啉铝纳米颗粒的制备与同时发射红(R)、绿(G)和蓝(B)叁基色光特性研究我们利用特别简单的溶液自组装的办法首次成功制备出了具有大米粒状的单晶Alq3纳米颗粒,其尺寸大小可以通过调整溶液浓度的办法予以调控,长宽比在2.7-5.6范围内的变化可调。有趣的是,这种颗粒的光致发光谱同时在410 nm(3.0 eV),518 nm(2.4eV)和690 nm(1.8eV)处存在非常明显的叁个峰,这是未掺杂Alq3材料中首次观测到的现象。实验中,我们还通过时间分辨和改变激发功率的PL谱,结合激子动力学的知识,分析了其发光机制,给出了这种现象的初步解释。3、柔性单晶Alq3微纳米管的制备与表征本文中我们成功制备出了Alq3微米管,所得到的单晶Alq3微米管具有规则的六边形横截面,管壁表面光滑未见明显缺陷。另外,所得Alq3管状结构具有一定的韧性。我们巧妙地利用Alq3溶液浓度来控制生长时间,进而得到了不同生长阶段的表面形貌照片,直观地反映了Alq3管生长的4个阶段;其次,所得到的Alq3微米管具有与实心的Alq3一维纳米结构明显不同的光波导特性,为以后制备高性能的光波导器件提供了很好的材料基础。最后,我们相信这种简单可行的方法可以很容易复制到其他有机小分子材料的管状纳米结构的合成上。4、八羟基喹啉镓微纳米棒的制备与性质表征我们采用PVD法首次制得具有规则六边形横截面的Gaq3结晶微米棒,通过粉末X射线衍射(PXRD)峰我们得出所得样品为mer构型的α-Gaq3。所制备的Gaq3微米棒最长可达到400 um,半径为9 um,长宽比为44。由于生长速度慢且尽可能克服了晶体生长过程中的环境扰动,所得晶体样品形貌规则、结晶质量较高;PL谱图显示在450到650 nm之间有一个较宽的发射峰,其峰位大致在528 nm处,呈现绿光发射特性,其色坐标为(0.268,0.535)。5、八羟基喹啉镓微纳米管的可控制备与表征我们同样利用溶液自组装办法首次成功获得了壁厚在纳米尺度的Gaq3亚微米管。同时,我们发现通过调整Gaq3溶液的浓度和生长环境温度可以大致调控Gaq3材料的结构和形貌;其次,这种新颖的Gaq3管状结构虽然具有和其他纳米结构相接近的光学特性,但是这种结构的比表面积较大,使得这种管状结构的Gaq3材料可以在新型光电产业有潜在的应用价值。特别是,基于这种材料结构的器件显示出了较好的场发射特性,表现为相对较低的开启电压(8.5V gm-1)和较大的电流密度值(2.3 mA cm-2);另外,到目前为止我们首次获得了管中套管和管中镶嵌一根纳米棒的新颖结构,这必将有效证明Gaq3管具备药物装载的功能,为Gaq3材料在新型药物研发上提供参考。(本文来源于《山东大学》期刊2016-05-22)

邬宗永[5](2016)在《Beq_2和BeBq_2有机小分子晶体的制备及特性研究》一文中研究指出有机小分子半导体材料主要是由C, H, O, N等轻元素组成,并且元素之间的轨道耦合作用弱,自旋弛豫时间极长,并且由于其优异的光电特性、柔韧性好、制备简单、性质可化学修饰、以及结构可塑性强等特点越来越受到人们的关注,近年来被广泛地应用于有机电子器件的研究与开发当中。其中,有机小分子八羟基喹啉金属配合物和双(10-羟基苯并[H]喹啉)配合物,结构简单,制备方便,由于其良好的热稳定性及高荧光量子效率等优异的光电特性在有机发光二极管及有机自旋阀等有机电子器件中得到极为广泛的应用。目前实验所测得的有机小分子材料的迁移率和发光效率远远低于理论预期,其原因可能在于目前制备的有机电子器件中的有机层多为真空蒸镀或者旋涂制成的薄膜,这类无定形态的薄膜为非晶或者微晶结构,内部存在着大量的缺陷、杂质等,极大地降低了器件的迁移率、自旋扩散长度和发光效率。而有机小分子半导体晶体材料其内部分子排布有序、结构稳定、具有较高的迁移率和发光效率,有利于提高相关有机电子器件的性能及研究材料的本征物理性质。为提高有机小分子半导体材料的发光效率和迁移率,进而提高有机发光器件和有机自旋电子器件的性能,我们提出了制备高质量的有机小分子半导体晶体,从而为制备高质量的微纳尺寸单晶或晶体有机自旋电子器件或有机发光器件提供材料基础和理论支持。本文选择具有优异光电性质的有机小分子材料八羟基喹啉铍(Beq2)和双(10-羟基苯并[H]喹啉)铍(Bebq2),通过叁种不同的方法:物理气相传输法(PVT)、物理气相沉积法(PVD)、溶液法,制备出了高质量的微纳米级有机晶体,并研究了其结构及性质,而且比较了薄膜与晶体在不同温度下的发光性能差异、不同衬底对薄膜发光性能的影响。主要研究内容及结果如下:一、利用物理气相传输法(PVT),选择高纯氩气作为载气,制备出了高质量多种类的八羟基喹啉铍(Beq2)和双(10-羟基苯并[H]喹啉)铍(Bebq2)晶体,通过X射线衍射、傅里叶红外光谱我们研究了晶体的质量及分子结构。通过光致发光谱的变温测试,我们研究了晶体的光学性能。八羟基喹啉铍棒状晶体的发光峰位于507nm—516nm之间,双(10-羟基苯并[H]喹啉)铍块状晶体的发光峰位于501nm—510nm之间,双(10-羟基苯并[H]喹啉)铍十二面体晶体的发光峰位于508nm—512nm之间,发光峰位波长均属于绿光范畴。通过CIE 1931色度坐标图,详细研究比较了它们的发光的峰位与发光色度单一性等性质。二、利用物理气相沉积法(PVD),以高纯氩气(Ar)作为生长氛围,制备出了八羟基喹啉铍(Beq2)和双(10-羟基苯并[H]喹啉)铍(Bebq2)晶体,两者的晶体尺寸都为微米级,而且都是呈片状结构,生长规律比较一致,晶体出现一定的致密堆积现象,通过X射线衍射、傅里叶红外光谱我们研究了晶体的质量及分子结构。通过光致发光谱的变温测试,我们研究了晶体的光学性能。八羟基喹啉铍片状晶体的发光峰位于501nm—507nm之间,双(10-羟基苯并[H]喹啉)铍片状晶体的发光峰位于513nm,发光峰位波长均属于绿光范畴。叁、采用溶液法,制备了双(10-羟基苯并[H]喹啉)铍(Bebq2)晶体。选择氯仿作为有机溶剂,配置了叁种不同浓度的双(10-羟基苯并[H]喹啉)铍溶液。实验过程中以四氢呋喃作为双(10-羟基苯并[H]喹啉)铍晶体的生长氛围,随着氯仿的挥发,双(10-羟基苯并[H]喹啉)铍分子自组装生成六面体晶体。并对晶体的形貌、结构以及光学性质进行了测试,结合实验结果,我们对其可能的生长机理进行了分析。四、运用真空有机热蒸发镀膜设备,分别在玻璃衬底,Si衬底,SiO2衬底上制备了八羟基喹啉铍(Beq2)薄膜和双(10-羟基苯并[H]喹啉)铍(Bebq2)薄膜,测试了其透过谱和光致发光谱(PL),通过测试结果可知,八羟基喹啉铍的光学带隙值为2.75ev,双(10-羟基苯并[H]喹啉)铍的光学带隙值为2.75ev。通过比较,常温300K下八羟基喹啉铍薄膜在SiO2衬底上的发光强度明显优于在Si衬底上,双(10-羟基苯并[H]喹啉)铍薄膜在Si衬底上发光单一性强,而且发光强度高;八羟基喹啉铍(Beq2)和双(10-羟基苯并[H]喹啉)铍(Bebq2)薄膜的发光强度明显低于八羟基喹啉铍(Beq2)和双(10-羟基苯并[H]喹啉)铍(Bebq2)晶体。(本文来源于《山东大学》期刊2016-05-21)

米雪娅[6](2016)在《有机分子晶体Bis-Dithienothiophene热电输运性质的理论研究》一文中研究指出随着经济的飞速发展,能源的消耗也越来越大。全世界被消耗的能源中,大约有70%被浪费掉,在这部分被浪费掉的能源中,绝大部分是废弃的热能。然而传统的能源是有限的,终有一天会枯竭。为了解决这一潜在的能源危机,新能源产业逐步兴起,寻找新型、绿色、可持续的能源。在这样的背景下,热电材料越来越受到关注。这是因为热电材料能够将热能转换成电能,相应的热电器件可以用来将废热转换为可利用的电能,比如制成热电发生器。反过来,也可以通过电能的转化制成制冷机。起初,对热电材料的研究主要集中在一些叁维的无机半导体材料,例如Bi2Te3、PbTe、SnSe、Si、Ge和钙钛矿材料等。近年来,随着纳米材料制备技术的不断发展和对纳米尺度下电子、声子输运研究的不断深入,对低维材料的热电输运性质的研究越来越多。热电材料的能量转换效率取决于其品质因子ZT。要达到商用目的,材料的ZT值应该在3以上。费米面附近电子态密度随能量变化梯度越大,Seebeck系数就越大,而声子玻璃材料的声子热导率较低。因此,低维电子和玻璃声子是提高热电材料效率的两个重要的因素,并且构成了热电研究领域的两个重要的分支。我们既可以通过控制低维材料的电子输运,也可以通过在块体材料中运用声子设计来提高热电转换效率。目前的工作已经能够将两者很好的结合起来,即将声子工程运用到低维材料中。本文我们提出了一种新的提高ZT因子的方案,将低维电子输运运用到块体的声子玻璃晶体中。我们以有机分子晶体Bis-Dithienothiophene为例,提出可以在保持分子晶体的低热导率的情况下,通过利用其一维电子能带来提高其热电输运效率,从而提高ZT值。通过第一性原理计算,结合理论分析,我们证明了这一方案的可行性。在不对材料进行任何参数优化的情况下,我们得到在室温时的热电优值ZT为1.48。与此同时,我们也推测该方案应该同样适用于一些无机的晶体材料。虽然有机热电材料具有很多优势,比如:柔性、廉价、无毒、轻便等,但对于有机材料的理论研究尚不成熟,而且一般的有机材料的ZT大都比较小。因此,这属于热电材料研究领域的一片待开发的领域,希望我们的工作能够吸引更多的研究者投身这一领域的研究。(本文来源于《华中科技大学》期刊2016-05-01)

翁羽翔[7](2016)在《分子作用一小步,光电性质一跨步——有机共轭小分子晶体薄膜中存在半导体本征光生自由载流子的实验证明》一文中研究指出在漫长的人类物质文明的进程中,总有那么一条主线贯穿始终,那就是道法自然。这道便是人们所掌握的原理以及手段。分子间相互作用的间距对物质性质及功能的影响至关重要。自然界光合生物仅仅用少数的几类色素分子便实现了光的捕获、能量传递和电荷分离的过程,最终演化出一个丰富多彩的生命世界。对光合反应系统的结构和功能的深入研究揭示,光合系统只是通过调控色素分子间的聚集方式和相互作用的距离,就能够让相同的色素分子承担不同的(本文来源于《物理》期刊2016年02期)

刘玲[8](2015)在《有机分子晶体(含氟)的电荷传输性质的理论研究》一文中研究指出自从高导电聚乙烯与1977年被白川英树(H.Shirakawa)、麦克德尔米德(A.Mac Diarmid)和黑格尔(A.Heeger)等人发现,π共轭系统因被认为是制造和生产下一代电子学——有机电子学的未来材料而得到了大家普遍的关注。概念上,有机电子学因有机半导体材料结构多样使得其可以通过分子设计达到功能整合而与传统的无机固态电子学大相径庭。这种多样性开启了对于电子器件设计的一个新时代。诸多新材料被不断合成,有机电子学已发展成为一门跨越化学、物理、材料科学以及工程技术等很多领域的交叉学科,而有机光电材料的研究作为其主要分支之一,则因其相较于传统的相对于无机材料具有原料来源广泛、柔性、大面积以及价格低廉等诸多诱人的优点而备受关注。本文中分叁章讨论了带有叁氟甲基的噻唑/噻吩晶体、多环芳烃晶体,和氟代二亚苄基丙酮晶体中的几种不同的分子间相互作用对晶体中载流子的传输的影响,具体来说:1、利用第一性原理软件包VASP分别计算了带有叁氟甲基的噻唑/噻吩晶体的能带结构和电子态密度,通过对数据的分析总结得出结论:π-π堆积作用对于空穴传输有更强影响,而氢键相互作用倾向于影响电子传输。2、同样利用第一性原理软件包VASP,我们对一系列叁氟甲基取代的多环芳烃晶体的能带结构进行了计算和分析,并结合Gaussian 09软件计算得到的重组能和ADF软件计算的转移积分数据一同分析得出结论:该系列体系体系的电荷传输能力未随苯环数量增加而有明显的提高;氢键主要影响电子传输,而π-π堆积作用主要影响空穴传输;该系列体系的重组能随叁氟甲基数量的增多而增多,随苯环数量增多而减少。3、通过分析第一性原理软件包VASP计算得到的氟代二亚苄基丙酮晶体的能带结构和ADF软件的转移积分计算结果我们得到结论:Fπ-π相互作用与传统的π-π相互作用相反,主导电子传输。(本文来源于《东北师范大学》期刊2015-05-01)

张改燕[9](2015)在《有机分子晶体中载流子的自旋极化》一文中研究指出有机半导体材料作为一种新型的功能材料,不仅具有传统无机功能材料的功能特性,而且制作成本低,易于合成,能够大面积合成,柔韧性好等优势。有机半导体具有无机半导体一样丰富的电学,光学特性。使得它在有机发光二极管(Organic light emitting diode),有机光伏电池(Organic photo voltaic)等应用方面具有广阔前景,特别是有机发光二极管已经在日本,韩国等一些国家得到大规模生产。2014年Nobel物理学奖也授予了Akasaki, Amano and Nakamura在蓝光LED方面的工作。白光能够以新的方式合成出来,相比以往的发光器件,具有更持久更有效的转化。在节约资源和能源的角度做出重大贡献,给人类照明业带来一场变革。近年来,在磁学方面发现的有机磁场效应(Organic magnetic field effect),使得人们对它在磁学方面的应用具有很大信心。有机磁场效应的实质是来源于电子的自旋属性。因而有机半导体在自旋电子学方面的应用得到人们的广泛关注和研究,并取得了重大进展。例如有机功能材料中的自旋产生、输运、储存,及探测等越来越丰富的物理实验现象出现,以及与其相应的内在物理机制的研究。有机自旋电子学研究包含两个领域:一是人们为了寻求具有物理特征(电,磁,光)更明显的功能材料而形成的与化学交叉的有机功能材料方向。二是与物理交叉的自旋电子学。这些材料不仅具有潜在的实用价值,也具有深远的基础研究意义,成为软材料科学的重要研究课题之一;同时自旋电子学是对电子学的重大延伸,使得电子学具有更广阔的发展前景。十几年来,自旋电子学的发展不仅引起如高密度存储器这类重大应用性器件的出现;同时对基础物理的革命也功不可没,例如一些新物理现象或概念的出现(自旋流、自旋压、自旋整流、自旋霍耳效应等)。二者结合,便形成了有机自旋电子学(Organic Spintronics)这一门新的学科,探讨研究有机功能材料在自旋电子学领域的潜在应用价值,及其重要的基础研究价值。对于有机自旋电子学的研究,目前主要关注两类结构器件,一类是含有磁性电极的有机器件,如La1-xSrxMnO3/T6/La1-xSrxMnO3和Co/Alq3/La1-xSrxMnO3等器件,主要研究自旋极化电子或者空穴的注入、输运与自旋探测,体现为器件自旋阀效应。 另一类器件是不含有任何磁性元素的有机器件, 如ITO/PEDOT/polyfluorene/Ca和ITO/PEDOT/T6/Ca/Al等器件。2004年Francis等人发现通过施加弱磁场(100mT),有机器件ITO/PEDOT/polyfluorene/Ca室温下可出现10%以上的磁电阻,而且发现外加偏压以及有机层的厚度都会影响磁电阻的大小,甚至改变磁电阻的正负。因为无机器件中很难出现这种现象,所以有机磁电阻(0MR)很快引起了物理、化学、电子学和材料界学者的广泛关注。几年来对OMR的研究初步发现,它不仅具有巨大的潜在应用价值,而且包含的内容丰富,内部机理更为复杂。有机半导体(器件)不仅存在磁电阻现象,其大小正负可变,而且磁场也会影响器件电致发光(Electroluminescence)、光致发光(Photoluminescence)以及光电流(Photoelectric current)等效率,即它们都存在不同程度的强磁响应现象。施加磁场前后,器件性能(信号)的相对变化,我们把这些现象统称为有机磁场效应。有机磁场效应(OMFE)是当前有机功能材料和器件研究的热点,物理学工作者对于施加弱磁场产生的强响应机理的探索更是的有极大兴趣。对于有机磁场效应的理论解释出发点主要基于有机材料本身具有的特性:一是它的超精细相互作用以及自旋-轨道耦合都比较弱,因而与无机材料相比,有机材料中载流子具有较长的自旋弛豫时间。因而它被认为是自旋极化输运的理想材料;二是有机半导体具有较强的电子-晶格耦合作用,使得它的载流子不同于无机半导体。有机材料中的载流子主要是孤子,极化子等一些自陷束缚的准粒子,因而它们的电荷自旋关系更复杂。正是有机半导体的这些特性更加丰富了自旋电子学。在有机半导体中小分子晶体常被用于有机场效应中的中间层。因为小分子晶体材料具有良好的刚性和分子对称性,并且整个分子就是一个共轭体系。在实验操作上它们比较容易形成有序的薄膜。正是小分子晶体的有序性使得它有利于载流子的传输,即有比较大的迁移率。本论文主要基于有机小分子的TO模型,考虑由于杂质,温度等因素会引起自旋的反转,在哈密顿量中引入自旋反转强度。然后研究反转强度对于载流子自旋极化的影响以及近程的电子-电子相互作用对载流子自旋极化(磁矩)的影响。论文的研究内容和结果如下:1.当给分子晶体中注入一个电子时,形成一个极化子,在不考虑自旋反转效应的情况下,它的自旋是完全极化,即磁矩为1。考虑电子在格点上的自旋反转时,自旋反转的强度越大,极化子的磁矩会越小。并且自旋反转强度达到某个临界值时,极化子磁矩会突然降为零。当进入两个不同自旋的电子时,形成了双极化子。自旋反转强度对于双极化子是没有影响的,因为双极化子内存在两个自旋相反的电子,它们的磁矩始终为零。2.由于自旋反转效应的存在,使得磁矩的变化与注入的电子数目及其局域度有关。我们同时也考虑了相邻分子上电子-电子之间的相互作用,发现它会电子磁矩消失的自旋反转强度的临界值减小。但如果电子是自旋极化的,那么相邻格点上的电子-电子相互作用对于电子的净磁矩几乎是没有影响的(本文来源于《山东大学》期刊2015-03-16)

杨敏,黄忠兵[10](2014)在《TTF-CA有机分子晶体多铁性的数值研究》一文中研究指出基于一维派尔斯-哈伯德模型,采用数值精确对角化和约束路径量子蒙特卡罗数值方法,研究有机分子晶体TTF-CA(tetrathiafulvalene-p-chloranil)的多铁性特征.当填充电子数与格点数相等时(即半填充),两种方法的计算结果表明,在一定的参数空间体系存在反铁磁和铁电极化共存的多铁状态.在弱电子关联区间,数值计算结果与哈特利-福克平均场得到的结果一致.但在中等至强电子关联区间,数值结果预言,多铁性产生的电声子相互作用强度远低于平均场给出的结果.当填充电子数略低于格点数时,体系存在铁磁与铁电极化共存的状态.研究结果有助于理解和设计新型有机多铁性材料.(本文来源于《湖北大学学报(自然科学版)》期刊2014年06期)

有机分子晶体论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

有机给受体交替堆积双组份晶体长期以来被认为是不导电的绝缘体。我们运用密度泛函理论结合半经典量子动力学、分子动力学方法研究了这类体系的电子结构和电荷传输性质。首先提出了电荷传输的超交换机制,并发现许多体系呈现良好的电子和空穴双极传输性质,而且电荷能进行二维传输,有望成为一类具有巨大潜在价值的有机电子学材料。理论预测得到了实验的验证。另外,基于Larsson分块技术进一步发展了超交换电子耦合的普适计算方法,突破了能级劈裂方法需满足格点能相等的条件限制。最近,我们运用新发展的方法并结合分子动力学取样统计方法计算了热涨落对转移积分的影响,即非局域电声子耦合强度。发现非局域电声子耦合相对于电声子耦合的贡献较小。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

有机分子晶体论文参考文献

[1].郝雨彤.有机分子晶体中色散声子对极化子动力学性质的影响[D].河北师范大学.2019

[2].朱凌云.有机给受体交替堆积分子晶体的电荷传输性质[C].第十叁届全国量子化学会议报告集.2017

[3].陈爽.有机铁电材料的理论研究——从分子晶体设计到表面极化开关[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十分会:纳米体系理论与模拟.2016

[4].谢万峰.八羟基喹啉基有机小分子晶体材料的制备及光电特性研究[D].山东大学.2016

[5].邬宗永.Beq_2和BeBq_2有机小分子晶体的制备及特性研究[D].山东大学.2016

[6].米雪娅.有机分子晶体Bis-Dithienothiophene热电输运性质的理论研究[D].华中科技大学.2016

[7].翁羽翔.分子作用一小步,光电性质一跨步——有机共轭小分子晶体薄膜中存在半导体本征光生自由载流子的实验证明[J].物理.2016

[8].刘玲.有机分子晶体(含氟)的电荷传输性质的理论研究[D].东北师范大学.2015

[9].张改燕.有机分子晶体中载流子的自旋极化[D].山东大学.2015

[10].杨敏,黄忠兵.TTF-CA有机分子晶体多铁性的数值研究[J].湖北大学学报(自然科学版).2014

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有机分子晶体论文-郝雨彤
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