【摘 要】
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二十世纪七十年代以来,有机材料的研究取得了飞快的发展,尤其是对导电高聚物的研究。导电高聚物的研究进展基于以下原因:一是其作为新型的导电材料既有相当于金属的导电性又
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二十世纪七十年代以来,有机材料的研究取得了飞快的发展,尤其是对导电高聚物的研究。导电高聚物的研究进展基于以下原因:一是其作为新型的导电材料既有相当于金属的导电性又具有廉价、质轻及易于加工等特性。二是通过对有机高聚物的研究,使人们认识到某些新的导电机理。正是这些原因有机导电聚合物的研究引起了人们极大兴趣。直到目前为止,人们已经利用高聚物材料研制了许多有机光电子器件,例如光伏电池,发光二极管,场效应管等。
基于有机导电聚合物的结构易变性,在不同的晶格初始位移条件下,由于链内和链间的晶格间的相互作用,复杂有机聚合物链中将形成不同的稳定结构,在初始晶格是等间距的情况下,链上将形成畴结构,不同的结构将呈现出不同的动力学性质,通过金属电极在其一端注入电子或空穴,将在有机聚合物链的一端形成载流子--极化子,沿着有机聚合物链加上一个电场,极化子将在电场力的作用下沿链运动,畴将对极化子在有机聚合物链上的输运产生明显的影响。本文用绝热动力学方法重点讨论了复杂链结构在不同晶格初始位移条件下形成的不同链结构及其之一(畴)对极化子在电场力作用下输运的影响。
第一章,主要介绍了有机导电聚合物的结构以及一维体系的派尔斯相变理论。
第二章,给出研究有机聚合物复杂聚结构所应用的理论模型--扩展的Su—Schrieffer—Heeger模型(简称SSH模型)及绝热动力学方法。
第三章,用绝热动力学方法讨论复杂链结构在不同晶格初始位移条件下形成的不同晶格位形,研究了畴对载流子-电子极化子在电场作用下输运的影响,(1)在弱电场的情况下E<=20000V/cm,由于极化子和畴的相互作用,畴对极化子的输运有明显的阻碍作用,极化子最终不能通过畴,将驻停在链上,(2)在电场强度大于20000V/cm小于70000V/cm时,极化子在到达畴时速度将变小,然后由于电场力的作用,速度再变大,最终可以通过畴继续沿链的方向运动,(3)在强电场的情况下E>=80000V/cm,极化子的电子将以自由态的形式在极短的时间里隧穿过两个畴,然后在两个畴的另一端重新聚集形成极化子。
第四章总结与展望
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