局域激发态论文_张诗童

导读:本文包含了局域激发态论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:激发态,效率,圆柱形,电荷,受体,密度,轨道。

局域激发态论文文献综述

张诗童[1](2017)在《杂化局域电荷转移激发态的设计、调控与应用》一文中研究指出“十叁五”期间,我国有机电致发光(Organic Light Emitting Diode,OLED)产业正面临前所未有的机遇,发展新一代OLED发光材料不仅是基础研究面临的重要科学问题,更是OLED产业界的明确需求。目前已量产的OLED显示器件中,发光层材料主要以含重金属的磷光材料为主。虽然磷光材料可直接利用电生叁线态激子发光,但其成本高、(深)蓝光材料缺乏、加工难度大(需掺杂),并且存在潜在的重金属污染问题。相比之下,有机荧光材料分子结构多样、颜色丰富、大量合成容易、加工工艺简单(可不掺杂),更有希望成为替代磷光材料的新一代电致发光材料。但是,荧光材料一般只能利用电生单线态激子发光,存在由激子自旋统计规则决定的电生激子利用率瓶颈:电子空穴复合产生的激发态中,仅25%单线态激子发光,75%的叁线态激子白白浪费。若要实现高效率的电致荧光,必须解决大量的电生叁线态激子的再利用问题。目前解决这一问题的思路主要有四类:第一类是利用叁线态-叁线态湮灭(Triplet-Triplet Annihilation,TTA)过程产生单线态激子,但这一过程仍然有37.5%的电生激子不能被利用;第二类是利用弱束缚的电荷转移态构筑反向系间窜越通道的热致延迟荧光(Thermally-Activated Delayed Fluorescence,TADF),可以实现完全的单线态激子利用;第叁类是杂化局域-电荷转移(Hybrid Locally-excited and Charge-Transfer,HLCT)激发态以及“热CT激子”材料,也可以实现完全的单线态激子利用;第四类是最近提出的一些避开自旋统计规则直接利用电生双线态(Doublet)发光的特殊体系,也可实现完全的电生激子利用。其中,我们提出的HLCT态材料方案具备无需掺杂、效率稳定、响应更快、更适于实现深蓝光等优势,有望发展成为具有独立知识产权的新材料体系。因此,如何构筑具备高效率电致发光性能的HLCT态是本论文重点解决的关键问题。本论文以结构性能关系研究为主线,从理论分子设计入手,以实验结果反馈分子设计,重点考察HLCT态的不同组成方式与杂化状态,探究构筑高效率HLCT态的有效策略。论文研究的材料体系为一系列氰基取代的多苯基苯胺菲并咪唑HLCT材料,根据它们的本征局域态与本征CT态的拓扑结构关系分为平行型和垂直型两类体系。论文研究取得如下结果:(1)以叁苯胺-菲并咪唑类分子TPM与TBPM为基础骨架,在菲环上引入苯腈取代基诱导电荷转移,构筑了平行型HLCT态发光材料体系。这类体系虽然在一定程度上突破了电生激子利用的瓶颈,但其整体电致发光性能和材料的光色仍存在较大提升空间。(2)进一步,将苯腈取代位置改变为刚性扭曲的侧基,构筑了垂直型HLCT发光材料TPMCN。该材料的电生激子利用率高达85%,并且其电致发光光色相对平行型材料体系更蓝,但过强的CT态成分大大削弱了材料的光致发光效率(至仅13%),还需进一步优化结构设计,提高光致发光效率。(3)基于垂直型结构设计,通过在骨架中间增加一个亚苯基,达到增强局域态组分,削弱CT态组分的目的,成功构筑了一种兼具高光致发光效率和几乎完全的电生激子利用的蓝光材料TBPMCN(标准色坐标(0.156,0.159),最大电流效率10.5 cd/A,最大外量子效率7.8%,电生激子利用率98%)。我们发现该材料的高电致发光效率根源归功于其局域态组分和CT态组分的等性杂化状态,实现了发光效率和激子利用的同时提升。(4)利用高压实验获得了TBPMCN的等性杂化态诱导发光增强的实验证据。在TBPMCN晶体中,由于分子间氢键作用,叁苯胺基团呈现叁角锥构型(sp3杂化的N原子),高压实验中观察到荧光增强的特殊现象。该现象本质来源于压力导致叁苯胺N原子杂化由sp3转变成sp2,相应的激发态从CT态改变成等性杂化态,导致荧光增强,为等性杂化态提高发光效率提供有力证据。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-05-01)

张晨阳[2](2014)在《大体系局域分子轨道及其在激发态计算中的应用》一文中研究指出量子化学方法作为计算电子结构与性质的有效工具,已经被广泛地应用于化学、生命科学、物理学、材料学等领域。然而,随着研究体系的增大,传统的量子化学方法计算量迅速增加,仍难以应用于大分子体系。为了克服这一难题,量子化学家发展了许多低标度甚至线性标度的算法。在这些方案中,局域相关方法非常引人关注。局域分子轨道在这些局域相关方法中发挥着关键性作用。由于电子相关很大程度上是一种局域现象,通过忽略远距离局域分子轨道的电子相关,基于局域分子轨道的电子相关方法的计算量可以极大地降低。另一方面,所有重要的光化学和光物理过程的计算研究都需要对激发态进行计算。然而相对于基态,激发态的计算更具挑战。对于低能级的电子激发态,基于局域分子轨道的激发态方法的工作方程可以大大简化,同时保证较好的精度。因此可以使用这种方法对很大分子体系进行激发态计算。综上所述,大体系局域分子轨道的高效构建依然是量子化学中的重要课题。本论文的主要工作包括两部分:首先,我们发展了适合一般大分子体系的高效局域化方法,可以同时获得占据和非占据区间局域分子轨道。这些轨道的局域性和使用传统方法获得的局域分子轨道局域性非常相似。针对分子团簇,我们也提出了一种高效的局域化方案来获得一些局域在分子片上的局域分子轨道。基于这些局域分子轨道,我们实现了线性响应含时密度泛函(TDDFT),含时Hartree-Fock(TDHF)和单组态相互作用(CIS)激发态方法的局域激发近似(LEA).利用LEA-TDDFT(TDHF,CIS)程序,我们研究了凝聚相中丙酮的局域n →π*电子激发。本论文的主要贡献和创新点总结如下:1、在第3章,针对大分子体系,我们发展了一种高效的基于分子片的从上至下的局域化方法。基于一系列奇异值分解(SVD)操作,该方法使用一种连续变换策略(ST),获得了大体系各个分子片上的区间局域分子轨道(RLMOs)。这些区间局域分子轨道的局域性和使用传统方法获得的局域分子轨道局域性非常接近。对一些大体系的计算结果表明,使用这种方法可以非常快速而有效地获得占据和非占据区间局域分子轨道。2、在第4章,我们有效实现了线性响应含时密度泛函(TDDFT),含时Hartree-Fock (TDHF)和单组态相互作用(CIS)激发态方法的局域激发近似(LEA)。局域激发近似的基本思想是,针对局域激发电子态,仅仅处理某个活化区间(生色团)内的局域电子激发。我们提出了一种高效的局域化策略来获得生色团部分的区间局域分子轨道。利用LEA-TDDFT,TDHF,CIS方法,我们研究了水溶液中丙酮的n→π*垂直电子激发能的溶剂化迁移。为了保证计算精度,我们对每个丙酮-水团簇构型都选择一个丙酮分子和最近的六个水分子作为活化区间。使用LEA-TDDFT方法对经典分子动力学得到的600个丙酮-水构型进行激发态计算,得到对应的n→π*激发溶剂化蓝移值为1621±52cm-1,与实验值1500-1700 cm-1较好吻合。基于局域激发近似的激发态方法所需要的计算时间远远小于传统的激发态方法。LEA-TDDFT激发态方法可以成为研究凝聚相分子局域激发态的有效工具。(本文来源于《南京大学》期刊2014-09-01)

赵亚妮,屈世显[3](2010)在《薄圆柱形纳米管中低激发态的局域声子态密度》一文中研究指出应用解析方法,得到了薄圆柱体管近似纳米管在扭转、呼吸和弯曲等模式下的本征值和本征函数.分别计算了3种模式下低激发态的声子局域态密度张量,得到了其解析表达式.结果表明:扭转模式只对φ方向的态密度张量有贡献,呼吸模式和弯曲模式所对应的太密度张量截断频率均为C0/R.(本文来源于《陕西师范大学学报(自然科学版)》期刊2010年05期)

李慎敏,杨忠志,唐敖庆[4](1995)在《准经典轨迹法对CH_4,SiH_4,GeH_4分子振动激发态局域模振动的研究》一文中研究指出采用准经典轨迹法,讨论了XH_4分子(X=C,Si,Ge)简正模和局域模振动激发态能量与时间的变化关系.结果表明,CH_4分子中,C—H键伸缩振动与H—C—H弯曲振动耦合作用较大,能量转移迅速;SiH_4,GeH_4分子中,这种耦合作用较小,可以观察到明显的能量驰豫.在一定的振动激发态下存在着近似的局域模振动.(本文来源于《中国科学(B辑 化学 生命科学 地学)》期刊1995年03期)

局域激发态论文开题报告

(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:

量子化学方法作为计算电子结构与性质的有效工具,已经被广泛地应用于化学、生命科学、物理学、材料学等领域。然而,随着研究体系的增大,传统的量子化学方法计算量迅速增加,仍难以应用于大分子体系。为了克服这一难题,量子化学家发展了许多低标度甚至线性标度的算法。在这些方案中,局域相关方法非常引人关注。局域分子轨道在这些局域相关方法中发挥着关键性作用。由于电子相关很大程度上是一种局域现象,通过忽略远距离局域分子轨道的电子相关,基于局域分子轨道的电子相关方法的计算量可以极大地降低。另一方面,所有重要的光化学和光物理过程的计算研究都需要对激发态进行计算。然而相对于基态,激发态的计算更具挑战。对于低能级的电子激发态,基于局域分子轨道的激发态方法的工作方程可以大大简化,同时保证较好的精度。因此可以使用这种方法对很大分子体系进行激发态计算。综上所述,大体系局域分子轨道的高效构建依然是量子化学中的重要课题。本论文的主要工作包括两部分:首先,我们发展了适合一般大分子体系的高效局域化方法,可以同时获得占据和非占据区间局域分子轨道。这些轨道的局域性和使用传统方法获得的局域分子轨道局域性非常相似。针对分子团簇,我们也提出了一种高效的局域化方案来获得一些局域在分子片上的局域分子轨道。基于这些局域分子轨道,我们实现了线性响应含时密度泛函(TDDFT),含时Hartree-Fock(TDHF)和单组态相互作用(CIS)激发态方法的局域激发近似(LEA).利用LEA-TDDFT(TDHF,CIS)程序,我们研究了凝聚相中丙酮的局域n →π*电子激发。本论文的主要贡献和创新点总结如下:1、在第3章,针对大分子体系,我们发展了一种高效的基于分子片的从上至下的局域化方法。基于一系列奇异值分解(SVD)操作,该方法使用一种连续变换策略(ST),获得了大体系各个分子片上的区间局域分子轨道(RLMOs)。这些区间局域分子轨道的局域性和使用传统方法获得的局域分子轨道局域性非常接近。对一些大体系的计算结果表明,使用这种方法可以非常快速而有效地获得占据和非占据区间局域分子轨道。2、在第4章,我们有效实现了线性响应含时密度泛函(TDDFT),含时Hartree-Fock (TDHF)和单组态相互作用(CIS)激发态方法的局域激发近似(LEA)。局域激发近似的基本思想是,针对局域激发电子态,仅仅处理某个活化区间(生色团)内的局域电子激发。我们提出了一种高效的局域化策略来获得生色团部分的区间局域分子轨道。利用LEA-TDDFT,TDHF,CIS方法,我们研究了水溶液中丙酮的n→π*垂直电子激发能的溶剂化迁移。为了保证计算精度,我们对每个丙酮-水团簇构型都选择一个丙酮分子和最近的六个水分子作为活化区间。使用LEA-TDDFT方法对经典分子动力学得到的600个丙酮-水构型进行激发态计算,得到对应的n→π*激发溶剂化蓝移值为1621±52cm-1,与实验值1500-1700 cm-1较好吻合。基于局域激发近似的激发态方法所需要的计算时间远远小于传统的激发态方法。LEA-TDDFT激发态方法可以成为研究凝聚相分子局域激发态的有效工具。

(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。

局域激发态论文参考文献

[1].张诗童.杂化局域电荷转移激发态的设计、调控与应用[D].吉林大学.2017

[2].张晨阳.大体系局域分子轨道及其在激发态计算中的应用[D].南京大学.2014

[3].赵亚妮,屈世显.薄圆柱形纳米管中低激发态的局域声子态密度[J].陕西师范大学学报(自然科学版).2010

[4].李慎敏,杨忠志,唐敖庆.准经典轨迹法对CH_4,SiH_4,GeH_4分子振动激发态局域模振动的研究[J].中国科学(B辑化学生命科学地学).1995

论文知识图

分子在不同极性溶剂中的(10-...扭曲结构D-A分子材料在不同溶剂中的...从头算方法(紫色)、F-TDDFT(棕色)...1.12(a)负载不同溶剂的DASP...在甲醇中时间分辨荧光的实验和...在水中时间分辨吸收的实验和拟...

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