鋰原子和團(tuán)簇吸附在聚對(duì)苯乙烯撐上的第一性原理研究.pdf

1、導(dǎo)電聚合物作為有機(jī)共軛聚合物具有良好的電學(xué)、光學(xué)和磁學(xué)特性。在非線性光學(xué)材料、場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)、發(fā)光二極管(LED)以及光生伏特電池等方面有廣泛的應(yīng)用。聚對(duì)苯乙烯撐(PPV)屬于導(dǎo)電聚合物的一種，由于具有優(yōu)良的光電性質(zhì)，是研究最多也是最有希望的光伏材料之一。但是本征的PPV材料在光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)方面存在一定的缺陷，所以近幾年出現(xiàn)了大量的PPV改性材料。本文也主要是從改性PPV材料的角度出發(fā)采用基于密度泛函理論的第一性原理的計(jì)算方法來

2、研究鋰團(tuán)簇吸附在PPV上的光學(xué)和電學(xué)方面的性質(zhì)，同時(shí)對(duì)比一下吸附具有相同原子數(shù)的不同團(tuán)簇結(jié)構(gòu)對(duì)體系性質(zhì)的影響有什么不同。
　　(1)通過優(yōu)化鋰團(tuán)簇(Lin，n=1-10)結(jié)構(gòu)，得出了鋰團(tuán)簇的最穩(wěn)定的構(gòu)型，并且知道了隨著原子數(shù)的增加平均結(jié)合能呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，原子數(shù)是2，4，7的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為幻數(shù)的特性。
　　(2)通過優(yōu)化PPV吸附鋰團(tuán)簇(Lin，n=1-10)的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)平均結(jié)合能隨著原子數(shù)的增加它的大小有一定的起伏，而當(dāng)吸附L

3、i5團(tuán)簇時(shí)對(duì)應(yīng)的結(jié)合能最大;同時(shí)從我們得到的能量二階差分圖來看，當(dāng)吸附2，4，6，8個(gè)原子數(shù)時(shí)對(duì)應(yīng)的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)相對(duì)比較穩(wěn)定。
　　(3)對(duì)一個(gè)鋰原子、兩個(gè)鋰原子和三個(gè)鋰原子的不同結(jié)構(gòu)吸附在PPV鏈的不同位置進(jìn)行了優(yōu)化，并比較了一下對(duì)應(yīng)的態(tài)密度圖。從得到的結(jié)果可以看出吸附金屬鋰原子后整體表現(xiàn)出導(dǎo)體的性質(zhì)。
　　(4)對(duì)一個(gè)鋰原子、兩個(gè)鋰原子和三個(gè)鋰原子的不同結(jié)構(gòu)吸附在PPV鏈的不同位置的光學(xué)吸收系數(shù)計(jì)算后發(fā)現(xiàn)，2Li/PPV-1

4、這種結(jié)構(gòu)對(duì)太陽光譜的吸收比起單獨(dú)PPV鏈有很大的提高。吸附三個(gè)鋰原子的三種結(jié)構(gòu)也都不同程度上對(duì)太陽能光譜的吸收有一定的增強(qiáng)。
　　(5)對(duì)單獨(dú)PPV鏈、PPV鏈吸附一個(gè)、兩個(gè)和三個(gè)鋰原子不同結(jié)構(gòu)的電導(dǎo)率的實(shí)部和虛部，以及對(duì)上述體系的反射光譜進(jìn)行了計(jì)算并做了比較。得到的結(jié)果驗(yàn)證了PPV鏈吸附金屬鋰原子后表現(xiàn)出了一定的金屬性的結(jié)論。
　　(6)觀察到具有相同原子數(shù)鋰團(tuán)簇(Li2)的是幻數(shù)團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的吸附并沒有比非幻數(shù)團(tuán)簇結(jié)構(gòu)吸附的