有機(jī)分子PTCDA-ME-PTCDI的密度泛函理論研究和嵌入原子勢(shì)的分子動(dòng)力學(xué)模擬初探.pdf

1、新材料是新科技革命的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、有機(jī)太陽(yáng)能電池和有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(OFET)等有機(jī)光電子器件的深入研究開發(fā)，迫切需要遷移率高、穩(wěn)定性好和易加工的有機(jī)材料來支撐其發(fā)展。由PTCDA及ME-PTCDI構(gòu)成的有機(jī)半導(dǎo)體材料具有制作工藝簡(jiǎn)單、低成本、柔韌性好和可以實(shí)現(xiàn)大面積加工等特性，因此它們被廣泛應(yīng)用于有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管、有機(jī)發(fā)光二極管等器件的研制過程中。 本論文的工作主要包括三個(gè)方面：第一是對(duì)PTCDA分子的

2、幾何構(gòu)型和電子結(jié)構(gòu)性質(zhì)進(jìn)行理論研究，為有機(jī)材料的設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)和指導(dǎo)。利用密度泛函理論B3LYP方法在6-31G(d)基組水平上研究了PTCDA分子的幾何構(gòu)型、拉曼光譜和紅外光譜。幾何優(yōu)化結(jié)果表明，PTCDA分子屬于D2h對(duì)稱點(diǎn)群，具有平面結(jié)構(gòu)。能級(jí)分析可知，PTCDA分子很穩(wěn)定，化學(xué)活性不強(qiáng)。利用群論知識(shí)與密度泛函理論研究了PTCDA分子的振動(dòng)模式，該分子有108種正則振動(dòng)模式，46種是紅外活性，54種是拉曼活性，還有8種是惰性的。

3、利用含時(shí)密度泛函理論研究了PTCDA分子的光學(xué)性質(zhì)。計(jì)算結(jié)果表明，PTCDA分子的紫外一可見光譜主要集中在可見光區(qū)。振動(dòng)強(qiáng)度最大的躍遷發(fā)生在HOMO與LUMO之間，最大吸收波長(zhǎng)為516.5nm。 第二是對(duì)ME-PTCDl分子的幾何構(gòu)型和電子結(jié)構(gòu)性質(zhì)進(jìn)行了理論研究，ME．PTCDl分子屬于Cs對(duì)稱點(diǎn)群。利用密度泛函理論TD/B3LYP方法在6-311+G(d，p)基組水平上研究了ME-PTCDI分子的光學(xué)性質(zhì)。計(jì)算結(jié)果表明，激發(fā)態(tài)