绝热表象下非绝热分子动力学方法

基于SSH(Su-Schriffer-Heeger)哈密顿的非绝热分子动力学方法广泛应用于模拟有机共轭聚合物中光激发过程和极化子运动.目前,该方法中电子波函数的演化是在透热表象中进行的,本文对该方法进行扩展,让电子波函数的演化在绝热表象下进行,给出了详细的公式推导过程.分别利用新、旧方法模拟了一条共轭聚合物链中光激发动力学过程,两种方法得到的数值计算结果相符.新方法可以加深对非绝热分子动力学方法的理解,提供激发态弛豫过程中不同分子轨道之间非绝热耦合强度等重要信息.

共轭高聚物中极化子散射引起的激子迁移(英文)

基于Su-Schrieffer-Heeger（SSH）模型并考虑到Brazovskii-Kirova对称破缺项，研究了共轭聚合物中注入极化子和激子在外电场下的散射过程．研究发现在外场作用下极化子总是能通过激子，而激子的运动行为则密切依赖于电场的强度．如果电场大于临界电场3．0×105V／cm，那么激子与极化子散射后并不发生任何运动；然而当电场小于此临界值时，激子将在极化子运动的相反方向上有一个明显的位移．激子在弱电场下所发生的这种迁移运动，是由于同极化子发生了慢散射作用．

共轭高分子中激子形成的非绝热动力学研究

有机共轭高分子被光激发后,其电子结构会发生明显的变化,通过非绝热数值计算的方法模拟了受光激发后有机高分子中激子生成的动力学过程.结果表明,激子的生成一般需要数十飞秒时间,激子的生成周期随分子链长度的增大而增大.高激发态激子可以根据生成周期分为两类,第一类激子的生成周期在数十到上百飞秒之间,第二类激子的生成周期可达上千飞秒.对于超过200个碳原子的高分子,第二类激子的生成周期可达5000飞秒以上.这个计算结果说明,相比于有机高分子,有机小分子中更容易观测到激子.

有机聚合物中场诱导激子解体的动力学过程

目的通过理论计算及其结果分析,对影响有机太阳能电池光电转换效率的主要因素提供有价值的理论线索。方法基于包含链间相互作用的扩展的Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型,利用非绝热分子动力学方法,研究了两条耦合的有机共轭聚合物链中场诱导链间极化子激子的动力学演化过程。结果当电场达到临界值,链间极化子激子将克服链间相互作用而形成自由的带电极化子。结论由于链间极化子比链内极化子激子更容易被电场解体,从而有利于荷电载流子的生成。

导电聚合物中极化子动力学的外加电场效应

基于紧束缚近似的Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型,考虑了外电场和Brazovskii-Kirova对称破缺对Hamiltonian的修正,采用非绝热动力学方法研究了一维导电聚合物中正负极化子对的碰撞过程.研究发现外加电场对正负极化子对碰撞的影响至关重要.当外电场很小(约E0<0.02mV/),碰撞的产物是束缚的正负极化子对;在稍强些的电场下,正负极化子可以复合成中性激子,其产率可以达到85%以上;在强电场(约E0>0.2mV/)下则散射成极化子激发态.其中激子形成的细节研究对于如何提高有机电致发光器件的发光效率具有一定的指导意义.

共轭高分子中激子演化过程的非绝热动力学研究

有机共轭高分子受光激发或被电荷掺杂后可能会产生各种激发状态的激子,激子的演化过程对有机发光光谱有着至关重要的影响.通过非绝热动力学演化的方法模拟了受光激发后有机高分子中激子驰豫的动力学过程,结果表明高激发态激子不稳定,由于电声耦合作用,高激发态激子会持续向低激发态激子演化,同时,低激发态激子的复合发光会发生红移.稳定的激子复合发光光谱中,基态激子发光强度最大,可高达70-80%;第一激发态激子及其它激发态激子发光强度的总和不超过20%.

PPV衍生物的激发态动力学特性研究

利用共振飞秒光学克尔效应研究了C1 0 PPV溶液的非线性光学响应。实验结果表明 ,在共振激发条件下 ,C1 0 PPV的光学克尔效应信号表现为快速上升和随后的弛豫过程 ,其弛豫过程由两部分组成 ,一个 2 0 0fs的快过程和一个 4 0 0 ps的慢过程。通过比较C1 0 PPV和掺杂C6 0 后的C1 0 PPV荧光光谱 ,4 0 0 ps的慢过程可归属为聚合物链内单重态激子在不同共轭段间的迁移过程。