四硫富瓦烯擴(kuò)展雜環(huán)衍生物電荷傳輸性質(zhì)的理論研究.pdf

1、四硫富瓦烯(TTF)及其衍生物具有優(yōu)良的給電子能力，在過去的幾十年中，對 TTF及其衍生物的研究取得了巨大的成就。由于此類化合物具有特殊的光物理、電子和自組裝性質(zhì)，在超導(dǎo)材料，非線性光學(xué)材料和有機(jī)場效應(yīng)晶體管等研究領(lǐng)域顯示出誘人的應(yīng)用前景。本工作對一系列有機(jī)雜環(huán)擴(kuò)展 TTF衍生物的電子結(jié)構(gòu)和電荷傳輸性質(zhì)進(jìn)行了理論研究。
　　1.應(yīng)用密度泛函理論B3LYP泛函在6-31G(d,p)基組水平上計(jì)算了系列順反呋喃、吡咯和噻吩五員雜環(huán)擴(kuò)展

2、四硫富瓦烯衍生物(AFT、APT和 ATT)以及系列氟取代擴(kuò)展噻吩衍生物(A2FT、S2FT及4FT)軌道能級、重組能和轉(zhuǎn)移積分。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步計(jì)算二聚體的遷移率并討論不同的取代位置和堆積方式對電荷傳輸性質(zhì)的影響。計(jì)算結(jié)果表明：(1)取代基類型、氟原子數(shù)目和取代方式對體系幾何結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響很小。(2)五員雜環(huán)體系中吡咯并TTF的能隙最低，HOMO能級最高。氟化對噻吩并TTF的能隙影響很小，隨氟原子數(shù)目增加，HOMO，LUMO能級降低，

3、HOMO能級降低更顯著。(3)順反異構(gòu)對重組能沒有影響,五員環(huán)中APT的空穴重組能最??；4FT空穴重組能最大，隨氟原子增加電子重組能降低。(4)兩片分子正對時(shí)最有利于電荷傳輸。
　　2.應(yīng)用密度泛函理論B3LYP泛函在6-31G(d,p)基組水平上計(jì)算了吡啶、吡嗪、四嗪并TTF衍生物重組能和轉(zhuǎn)移積分，討論不同堆積方式對電荷傳輸性質(zhì)的影響。計(jì)算結(jié)果表明：(1)六員雜環(huán)的引入對TTF骨架幾何結(jié)構(gòu)影響較小。(2)隨氮原子數(shù)增加HOMO、