一、M- H/M~+ - H 体系重组能的从头算法（论文文献综述）
宋崇平[1]（2020）在《理论研究蓝磷光金属配合物激发态性质及分子设计》文中研究说明有机电致发光器件（Organic Light-Emitting Devices,OLEDs）由于在固态照明和平板显示领域有广阔的应用前景而备受关注。过渡金属配合物可以同时捕获单线态和三线态激子,理论上量子效率可以达到100%,因此被广泛应用于OLEDs中。在众多过渡金属配合物中,Pt（II）和Ir（III）金属配合物由于具有短磷光寿命、高量子效率和热稳定性好而被广泛研究。众所周知,利用红绿蓝三基色原理可以实现全色显示。与红和绿磷光金属配合物的商业化应用相比,高效且长期运行稳定的室温蓝磷光仍然是一个重大的挑战。由于磷光发光过程比较复杂,目前对它的理论研究还比较少,特别是对激发态性质的研究。本论文,我们采用量子化学计算方法研究了蓝磷光Pt（II）和Ir（III）配合物的激发态性质,特别是对辐射和非辐射失活过程进行了深入研究。此外,我们也从理论上研究了金属辅助延迟荧光（Metal-Assisted Delayed Fluorescence,MADF）Pd（II）配合物的激发态性质,并阐述了它们的发光机理。基于对激发态性质的深入理解,我们也设计了一系列材料并预测了材料的性质,从而为设计高效稳定的深蓝光材料提供可行指导。研究内容包括以下四个部分:第一部分:我们对具有亚苯基桥连钳状配体的Pt（II）配合物的激发态性质进行了全面研究,目的是合理地解释量子效率的显着差异的原因。采用密度泛函理论（DFT）和含时DFT（TDDFT）方法研究了配合物的几何和电子结构、吸收和发射性质,同时详细分析了决定量子效率的相关激发态的辐射和非辐射失活过程。为了更好地揭示非辐射失活对磷光量子效率的影响,我们还探索了通过各种路径进行非辐射失活的势能曲线。计算结果表明,所研究配合物量子效率差异的原因在于它们不同的非辐射失活路径。并且激发态的稳定性对获得高效发射至关重要,因此通过增加配合物的刚性和提高配体场强可能抑制金属中心（3MC）态的形成,有利于效率的提升。我们希望此工作能够更深入地了解激发态的性质,并更好地理解结构相似的配合物的激发态行为,为高效蓝磷光Pt（II）配合物的设计提供理论指导。第二部分:我们对具有异构化苯基三唑（ptz）配体的Ir（III）配合物进行了量子化学研究。异构化的ptz配体造成了配合物的光物理性质有显着差异,但在量子效率上存在显着差异的原因仍不清楚,需要在微观上进行深入的研究。为了更好地理解异构化ptz配体对蓝磷光Ir（III）配合物的光物理性质的影响,我们计算分析了配合物的几何和电子结构、吸收和发射性质、以及影响量子效率的相关参数。分析结果表明,所研究配合物的辐射速率是可比较的,并且处于同一数量级,通过3MC态或非辐射振动弛豫的不同热失活途径是造成量子效率差异的原因。基于计算结果,我们深入了解了具有不同ptz配体的Ir（III）配合物的结构与性质之间的关系,解释了该类型的Ir（III）配合物的发光性质并揭示了其激发态行为,从而为具有ptz配体的高效蓝磷光Ir（III）配合物的合理设计提供了启示。第三部分:我们利用理论计算方法研究了一系列以dfppy（dfppy=2-（2,4-二氟苯基）吡啶）为基础配体的深蓝光Ir（III）配合物的发光性质。为了获得深蓝光发射,我们保持辅助配体苯基吡啶次膦酸酯不变,采取在dfppy主配体上引入强吸电子基团-CN、-CF3和邻碳硼烷,及引入位阻较大的供电基团叔丁基的策略来设计新的蓝光Ir（III）配合物。通过DFT和TDDFT方法计算研究了配合物的吸收和发射性质、激发态的辐射和非辐射失活过程、及电荷注入和传输特性,并预测了设计配合物的发光性质。计算结果表明:在dfppy配体上引入吸电子基团可以有效地将发射光色调至深蓝光,并且所设计的配合物具有理想的量子效率。此外,设计的配合物有较好的电荷传输性质,它们可能是潜在的高效深蓝光材料。这个工作对基于dfppy配体的深蓝光Ir（III）金属配合物的设计提供了思路。第四部分:MADF材料可以实现高能级发射有利于光色的蓝移。在这个工作中我们对具有咔唑基吡啶基四齿配体的Pd（II）配合物的激发态性质进行了理论研究。通过DFT和TDDFT方法详细分析了几何和电子结构,吸收和发射性质,荧光和磷光辐射速率、单线态和三线态能级差、激发态的系间穿越和反系间穿越速率等。我们旨在说明MADF的发光机制,并揭示相关激发态的系间和反系间穿越过程的本质。基于我们对MADF的理解,我们还通过增强供电子单元的策略设计了新的MADF材料,并预测了新设计配合物的发光性质。计算结果表明:所设计的Pd（II）配合物实现了热延迟荧光发射。这个工作深入理解了MADF Pd（II）配合物的结构与性质的关系,并为设计高能级发射材料提供可行的理论指导。
刘春宇[2]（2019）在《轴/螺旋手性有机化合物电子光谱和二阶非线性光学性质的理论研究》文中指出非线性光学（NLO）材料可以广泛地应用在光信息处理、光计算和光通讯等众多领域,从而成为信息时代的关键性材料之一,因此,NLO材料的研究备受关注。人们在设计和合成高性能的NLO材料方面做了大量努力和尝试,并取得了重要研究进展。尽管如此,设计与研发性能更优越的NLO材料仍是此领域的核心问题,尤其是二阶NLO材料。手性化合物的内在非中心对称结构能够满足二阶NLO材料的基本需求。初步研究表明,手性有机化合物在二阶NLO材料中表现出特有的优势和广阔的发展前景。然而,深刻理解手性有机化合物的NLO起源和揭示提高此类材料NLO响应的关键因素是目前迫切需要解决的关键问题。量子化学计算不仅可以解释实验现象,而且可以设计和预测新材料。因此,采用量子化学理论计算研究手性有机化合物的微观电子结构,建立材料结构与NLO响应之间的关系,对实验工作者进一步设计具有优异性能的新材料具有重要指导意义。本论文采用密度泛函理论（DFT）方法研究了两大类手性（轴手性和螺旋手性）有机化合物的结构、线性和非线性光学性质,发现了提高此类材料NLO响应的有效结构修饰方式。主要研究内容如下:1.采用DFT方法研究了四种轴手性共轭聚酰胺大环化合物的紫外-可见吸收（UV-vis）、电子圆二色（CD）光谱、电荷传输和二阶NLO等性质。理论计算的UV-vis/CD光谱与实验测量谱很好的吻合,在此基础上,可靠地指认此类化合物的电子跃迁性质和绝对构型（AC）。分析比较了环状分子和非环状分子的电子结构、光物理性质以及电子传输性质,解释了实验中环状和非环状分子光学性质的差异性。通过结构修饰,手性共轭聚酰胺的二阶NLO响应明显增强,表明该类化合物是潜在的二阶NLO材料。研究结果为设计新型NLO活性的手性大环化合物提供新视角。此外,鉴于设计的化合物具有小的能隙、大的振子强度和较小的电子重组能,预期在有机光伏中表现出优异的性能。2.利用DFT方法探索了螺旋桨状结构的轴手性七芳基-氟硼二吡咯（BODIPY）化合物的光物理性质起源。为了深入研究取代基对此类材料光电性能的影响,在七芳基-BODIPY的基础上设计了其他五种化合物。通过DFT计算的七芳基-BODIPY的电子吸收和发射波长与实验结果具有良好的一致性,能够可靠地指认其电子跃迁特性。所研究的物质具有大的NLO响应,二阶NLO系数可以达到118.71×10-30 esu。对于这类化合物,它们的NLO响应值不仅与取代基的位置有关,还与取代基的电子性质有关。此外,所研究化合物的电子重组能与典型的电子传输材料三（8-羟基喹啉）铝（Alq）的值相当。基于大斯托克斯位移和高发射效率,所研究的化合物也可能成为性能优异的荧光探针材料。3.理论计算了一系列螺旋手性四苯乙烯（TPE）衍生物的基态和激发态结构、UV-vis/CD和发射光谱、旋光性（OR）及二阶NLO性质。理论模拟的UV-vis/CD光谱和计算的OR值与实验结果符合的很好,能够可靠地指认电子跃迁性质及AC。鉴于大的二阶NLO系数和内在的不对称结构,手性TPE衍生物是二阶NLO材料的优良候选者。同时也探讨了取代位置和取代基类型对NLO活性的影响,通过引入给体和受体实现分子内电荷转移协同性。手性起源和电子跃迁性质主要来源于TPE分子内的电荷转移。此外,发射光谱研究表明该类化合物具有大的斯托克斯位移,也是潜在的荧光探针材料。此研究可以为寻找性能更优异的二阶NLO材料和荧光探针材料提供理论基础。4.研究了螺旋手性[7]螺烯和五种喹喔啉-稠合[7]螺烯及衍生物的结构、电子光谱、电荷传输、二阶NLO等性质。理论模拟的UV-vis/CD光谱与实验光谱的良好一致性,可用于指认电子跃迁特性和AC,发现电子圆二色性主要来源于喹喔啉、苯基、4-甲氧基苯基与[7]螺烯之间的激子耦合。这些衍生物具有大的二阶NLO响应值,可达到32.96×10-30 esu,约为有机尿素分子的190倍。喹喔啉-稠合[7]螺烯价带的带宽与导带的带宽相当,并且略大于Alq的带宽,成为潜在的双极性电荷传输材料。
张蔓蔓[3]（2019）在《红荧烯及其衍生物电子吸收和荧光光谱的理论研究》文中认为近年来,有机半导体材料因其制备工艺简单、成本低、柔韧、轻便等优点,在半导体器件领域取得了日新月异的发展。尤其是在有机传感器、有机存储器、有机薄膜晶体管等方面有着广泛的应用前景,是新一代半导体技术的重要发展方向,因而关于有机半导体方面的研究受到了广泛的关注。红荧烯（Rubrene）,5,6,11,12-四苯基并四苯,是一种小分子有机半导体材料,由于其在载流子迁移率、发光效率等方面有显着优势,被广泛用于有机场效应晶体管（OFETS）、有机发光二极管（OLEDs）和有机太阳能电池（OSCs）等领域,并且红荧烯的空穴迁移率高达40 cm2V-1s-1,在有机材料的迁移率方面非常突出。但是红荧烯对光氧尤其敏感,在光电性能方面仍有很多不足之处,因此设计高性能的红荧烯衍生物是目前研究的重点。新型材料的设计通常是在分子中引入某些取代基,但是不同的取代基对材料性能有不同的影响,因此需要研究取代基对材料性能的影响。但是采用实验方法进行研究不仅耗时,而且浪费资源,而理论计算方法则很好的解决了这个问题。目前,理论计算己被广泛用于研究分子的电子结构、光学性能和电学性能等领域,并取得了显着的进步。本论文运用密度泛函理论（Density Functional Theory,DFT）和含时密度泛函理论（Time-Dependent Density Functional Theory,TD-DFT）,研究了取代基种类、取代基位置对红荧烯的结构、前线分子轨道及光学性能的影响。考察了溶剂的极性对红荧烯和并四苯的结构和光学性能的影响。本论文的主要研究内容和结论如下:（1）运用DFT和TD-DFT方法计算了红荧烯及其十八种衍生物的基态几何结构、前线分子轨道、吸收光谱、荧光光谱及重组能,考察了取代基对红荧烯的结构及光谱性质的影响。结果表明在红荧烯分子的不同位置引入不同的取代基,改变了分子的部分键长和键角。在红荧烯的侧苯链上引入供电子基团CH3和-OCH3和吸电子基团-CF3和-NO2都使分子的扭转度减小,一定程度上增大了分子的共轭程度;在红荧烯并四苯主链的相邻位置引入供电子基团-CH3和-OCH3,增大了分子的扭转度,而在并四苯主链的相对位置分别引入-CH3 和-OCH3减小了分子的扭转度,吸电子基团-CF3和-NO2在并四苯主链上取代对分子扭转度的影响与供电子基团相反。（2）在红荧烯的侧苯链上引入取代基,均使电子吸收光谱蓝移。在红荧烯的侧苯链上引入吸电子基团或者供电子基团,荧光光谱红移;而在并四苯主链上引入取代基,则因取代基的种类以及取代位置不同,对荧光光谱有不同的影响。分析红荧烯及衍生物的前线分子轨道发现:吸电子基团都使分子的HOMO（Highest Occupied Molecular Orbital）和LUMO（Lowest Unoccupied Molecular Orbital）降低,供电子基团使分子的HOMO和LUMO增大。在红荧烯分子中引入供电子基团-CH3和-OCH3,使二取代衍生物分子的电离势、电子亲和能和抽取能均减小,有利于空穴的传输;在红荧烯分子中引入吸电子基团-CF3和-N02,使二取代衍生物的电离势、电子亲和能和抽取能都增大,有利于电子的传输。（3）采用DFT和TD-DFT方法计算了红荧烯和并四苯分子在真空、环己烷、苯、THF、甲醇、乙腈及水溶剂中的分子结构、前线分子轨道、电子吸收光谱及荧光光谱,探讨了溶剂的极性对红荧烯及并四苯分子的结构及性能的影响规律。溶剂对红荧烯分子结构的影响主要集中在并四苯主链上,并且两者的键长、键角随溶剂极性的增加呈现增大或减小的趋势。前线分子轨道分析表明:红荧烯和并四苯分子的HOMO和LUMO能级具有随溶剂极性增加而减小的趋势。光谱计算结果表明:与真空中的光谱相比,溶剂使吸收光谱发生不同程度的红移,红移程度随溶剂极性的增加而减小;溶剂使荧光光谱发生了大幅度的红移,并且红移程度同样随溶剂极性的增加而增加。
周建锋[4]（2017）在《金红石型RuO2析氯反应的DFT初探》文中研究表明第一性原理计算方法对材料科学的研究日益受到广大研究者的重视,它可以弥补或克服实验过程中的许多限制,从原子尺寸上深入探究材料的特性。本文采用第一性原理计算方法对HC1在金红石型RuO2（110）表面氧化并析出C12的机制进行了相关探讨和研究。考察了 HC1在RuO2（110）表面吸附、CI在RuO2（110）表面重组和O2在RuO2（110）表面的吸附过程。通过结构弛豫、体系能量、电子结构等手段表征HC1和O2在RuO2（110）表面发生氧化还原反应机理。结果表明:1.金红石型RuO2晶体结构计算结果与JCPDS标准卡片以及其他文献报道相比较,相对误差较小。RuO2（110）Slab结构弛豫后,越靠近表面的原子层,弛豫效果越明显。由表面电子态密度可知,表面Ob原子的活性强于O3f原子,Rucus原子的活性比Rub原子更高。2.HCI分子吸附在RuO2（110）面后,HC1与界面发生作用并失电子,同时自发解离为H和C1。当（110）面含有杂质Clcus原子时,CIcUs原子将不利于HCI在RuO2（110）面的吸附,且对H的扩散有妨碍作用;当（110）表面存在OcUS原子时,HCI更倾向于H朝向OcUS原子方式平行于（110）面吸附在Rucus原子上方,而不是H朝向Ob原子,说明表面Ocus原子的得H能力强于Ob原子。3.Cl在RuO2（110）表面重组形成C12的过程和C12的脱附过程均是耗能的,并且重组过程的能耗高于脱附过程。当RuO2（110）表面含有杂质原子Clcus或0cUS时,表面重组形成C12的耗能会低于清洁面,且d（CI1-C12）要比清洁面更小,说明Clcus或Ocus原子均能有效促进C12的重组及其脱附。另外,C12重组前,RuO2（110）-Ocus面的Ocus的稳定性高于RuO2（110）-Clcus面的Clcus,即Clcus的活性高于Ocus,表明Clcus原子对Ci2重组的促进效果高于Ocus原子。4.O2在RuO2（110）表面吸附模型共有6种,且吸附反应均是放热的。RuO2（110）-clean表面的A、B模型吸附O2均是物理吸附,且A模型的吸附能更大,A模型的裂解能垒也远高于B模型,说明B模型比A更适合吸附O2。O2在RuO2（110）-Ovac表面Rucus原子附近吸附的C、D模型也是物理吸附,但O2在C、D模型上吸附的吸附能分别小于应A、B模型,说明O2在RuO2（110）-O,ac缺陷表面的吸附作用大于RuO2（110）-clean。O2在RuO2（110）-Ovac的Ovac原子附近的吸附作用比在RUcus原子附近吸附更强;另外,E模型是物理吸附,F模型是解离吸附,F模型对O2的吸附作用较E模型更强。
华正霞[5]（2017）在《红荧烯体系结构、溶剂效应以及光电性能的密度泛函理论计算》文中提出红荧烯（5,6,11,12-四苯基并四苯）是目前热门的有机半导体材料之一,常用于研究与制造各种功能材料及器件。但红荧烯也具有对光氧敏感等缺点,因此近些年,通过在红荧烯分子中引入不同的取代基设计开发具有优良性质的红荧烯衍生物,制备具有良好光电性质的功能材料,成为相关领域研究人员共同关注的焦点。引入取代基后,分子内的结构改变致使电子给体部分的最高被占用轨道（HOMO）与电子受体部分的最低未被占用轨道（LUMO）发生变化,从而改变能隙,同时结构变化不但改变分子的光学性质,也改变分子内的电荷转移程度。本文主要研究红荧烯及一系列衍生物在不同环境下的结构变化、谱带移动及光电性能,主要研究内容如下:首先介绍了有机电致发光材料、有机光致发电材料、有机电子传输材料,以及本文所研究的红荧烯体系和计算化学的背景,由于密度泛函理论是采用泛函求解薛定谔方程的电子结构理论方法,计算速度快且结果精确,因此适用于本文体系,并在此基础上运用溶剂效应理论、激发态理论和电子传输理论对本文体系进行理论计算。其次,利用上述理论和方法计算了红荧烯及三种衍生物在十二种溶剂中的红外谱图。通过添加极化连续模型（Polarization Continuous Model,PCM）,得到四种分子在不同溶剂中的红外图谱,通过分析特征峰的移动和强度判断溶剂影响,发现红荧烯及衍生物分子在含质子溶剂中位移最明显,在极性官能团溶剂中的谱带位移次之,在醇类溶剂和惰性溶剂的位移较小。同时选用溶剂电子接受数AN、溶剂电子给予数DN、Dimroth溶剂参数ET（30）和Brownstein溶剂参数S四个溶剂参数分别与（5,12-二氟苯基-6,11-二苯甲氧基）并四苯分子的C-F键振动频率进行相关分析,相关性大小排序为S>ET（30）>AN>DN。然后,针对红荧烯及衍生物的光学性能进行系统的理论计算,研究取代基对分子几何构型、电离势、重组能、吸收光谱及发射光谱的影响。结果发现引入烷烃取代基,红荧烯及衍生物分子的吸收峰和荧光发射峰发生蓝移,而引入芳环取代基发生红移。茂基衍生物（R-Cp）分子吸收谱具有500-700 nm和300-500nm两处强吸收峰,更利于可见光的吸收,适合作为太阳能电池等光致发电材料。最后计算了红荧烯及衍生物分子的电学性能,分析前线分子轨道及能隙发现芳环取代基的引入利于形成激子。主链引入取代基有利于增强π共轭,支链引入则作用相反,因此主链引入芳环等共轭取代基可以降低分子能隙,得到电学性能更好的光电材料。分析电离势、电子亲和能和重组能发现三种衍生物分子R-Furan,R-Cp和R-OMe3适合做空穴半导体材料,R-F,R-OMe2,R-OMe1三种分子更适合做电子传输材料,而R-OMe4和R-Me两种分子的电子与空穴重组能差别较小,适合作为有机半导体晶体管中的发射材料。
李旭东[6]（2015）在《并五苯类衍生物的合成与光电性能研究》文中进行了进一步梳理在有机半导体材料中,并五苯具有很高的载流子迁移率,是最有应用前景的有机半导体材料之一,近年来成为了人们的研究热点。但是它也存在溶解性和稳定性差的缺点。为了提高该类材料的性能,本文研究了6,13-双（苯基）并五苯、6,13-双（3-甲基苯基）并五苯、6,13-双（4-正丁基苯基）并五苯、6,13-双（1-己炔基）并五苯、6,13-双（苯乙炔基）并五苯、6,13-双（3-甲基苯乙炔基）并五苯、6,13-双（4-正丁基苯乙炔基）并五苯这七个并五苯衍生物分子的合成及其光电性能。其中本文合成了新型6,13-双（3-甲基苯基）并五苯和6,13-双（4-正丁基苯乙炔基）并五苯,同时首次研究了6,13-双（4-正丁基苯基）并五苯的光电性能。本文运用Gaussian 03软件,采用B3LYP方法,在6-31G（d）基组水平上对上述并五苯类衍生物及并五苯的几何构型进行优化,研究了它们的基态几何构型、能隙、分子前线轨道、电离能、电子亲和能、重组能。模拟结果表明:这七个分子的能隙都比并五苯（2.21eV）更小。HOMO、LUMO、电离能、电子亲和能和重组能等都相当或优于并五苯。然后在此基础上进行合成研究:以并五苯醌和有机锂为原料合成6,13-并五苯二醇,然后以SnCl2/HCl还原6,13-并五苯二醇得到产物。最终成功合成了6,13-双（苯基）并五苯、6,13-双（3-甲基苯基）并五苯、6,13-双（4-正丁基苯基）并五苯、6,13-双（1-己炔基）并五苯、6,13-双（4-正丁基苯乙炔基）并五苯,分离收率分别为65%、72%、69%、78%、81%。并采用NMR对这几个分子进行了表征。然后对所得到的这些并五苯衍生物分子进行紫外-可见光谱测试、循环伏安测试、热重分析测试,以研究它们的光学性质、电化学性质、稳定性,其中6,13-双（4-正丁基苯乙炔基）并五苯的紫外吸收光谱的红移最大,起始波长达到了710 nm,光学能隙最小为1.746 eV。它具有较大的HOMO值和最小的LUMO值分别为-5.041和-3.295 eV,这些结果表明该分子应具有较强的载流子的注入和传输能力。这些结果与计算结果基本吻合。同时在大气条件下,该分子在溶液状态下的分解时间在3d以上,热分解温度达到了442℃,所以该分子也具有良好的稳定性。最后以该分子为材料进行了有机场效应晶体管制作和性能测试,其迁移率为0.07 cm2/Vs,阈值电压为-10V,电流开关比为102。该结果表明该化合物具有良好的载流子迁移率。所以该化合物可以作为性能优良的半导体材料得到应用。
陈先凯[7]（2015）在《有机光电材料中的电子—振动耦合：在电荷传输以及发光性质中的作用》文中研究指明有机π共轭材料凭借其低成本、低毒性、易合成等优势受到人们的广泛关注。为了缓解能源与环境问题，他们已经被应用于光电子和微电子器件，例如有机发光二极管（OLED），有机场效应晶体管（OFET）、有机光伏器件（OPV）以及有机传感器。因此，从理论上深入理解这些材料的结构-性质的关系，对于高性能、低成本的有机光电材料的合理设计具有重要的意义。电子-振动（声子）耦合在有机材料的各种光电过程中具有重要的作用。对于电荷传输材料，电声子耦合可以分为局域和非局域两种，局域耦合主要描述分子振动对分子位能的调控，而非局域耦合则描述晶格振动对分子间电子耦合的改变。近几十年来，各种理论模型被开发并用于讨论电声子耦合对电荷传输机制与性质的影响。人们对局域耦合已经有了比较清晰的认识，其中主要讨论局域耦合的模型与理论有Holstein小极化子理论以及Marcus电子转移理论，它们已经广泛地被用于描述有机分子半导体材料的电荷传输性质。但是随着实验学家在超纯有机分子晶体中观测到在很大的温度范围内载流子迁移率与温度的负指数关系后，非局域电声子耦合日益受到理论物理、化学家广泛地关注。Holstein-Peierls极化子模型以及动态无序理论对上述迁移率与温度的关系的重现取得了一定的成功，但是非局域电声耦合对电子波函数以及光谱性质的影响知之甚少。本文基于三体Peierls极化子模型对其进行了讨论，结果表明当非局域耦合非常强或电子耦合非常弱的时候电子波函数倾向于离域化，这与局域耦合的情况完全相反。而且非局域耦合同时能够使能级劈裂（带宽）增宽和变窄。另外，我们也将现有的理论与模型用于理解含吡嗪的n型有机半导体材料的电子传输性质，结果表明杂原子的引入使得这类材料的弱相互作用增强，减小了电子耦合的波动。我们的理论研究表明它们的电荷传输行为既不能用小极化子跳跃机制描述也不能用带传输机制描述。另外，在二阶含时微扰理论的框架下，我们推导得到了包含自旋-轨道耦合与非绝热耦合的无辐射跃迁速率公式，并用于研究具有热活化延迟荧光（TADF）性质的纯有机给-受体分子中的最低激发三重态（T1）到最低激发单重态（S1）的反系间窜越行为。我们的结果表明对于无金属的有机发光材料而言除了S1-T1单三重态能差低层激发态的非绝热耦合在反系间窜越过程中起到了主导作用。
段雨爱[8]（2014）在《含噻吩类有机小分子载流子传输及光物理性质的理论研究》文中研究表明随着有机电子学领域的飞速发展，有机光电材料备受人们的关注。由于其具有材料丰富、重量轻、柔性、低成本、制作工艺简单等潜在优点，被广泛应用于有机场效应晶体管（OFET）、有机发光二极管（OLED）、有机太阳能电池（OSC）等光电器件中。其中，噻吩类材料因硫（S）原子的引入，提升了分子的极化率，从而表现出多种分子内和分子间相互作用，如范德华相互作用、弱分子间氢键、π-π堆积、S···S（硫···硫）相互作用等等。这使得人们可以通过分子设计来改善噻吩类材料的性能。同时，噻吩类材料还具有较大π-共轭结构以及卓越的化学和物理性质，因此，寡聚噻吩材料和噻吩作基础单元构筑的各种分子成为人们热衷研究的对象。本论文采用量子化学手段，深入探讨了含噻吩类有机小分子光电材料的电子结构与载流子传输及光物理性质间的关系，为更好地设计合成高迁移率的载流子传输材料以及高效的有机小分子给体材料提供一定的理论基础。主要研究内容分为如下三个部分：第一部分主要从理论上探讨了硫原子的位置，不同的取代基和π-共轭核对四噻吩芳烃衍生物空穴传输性质的影响。通过对静电势，Hirshfeld表面分析，能量分解分析和各向异性迁移率的系统分析进一步探究了分子堆积，分子间相互作用和迁移率间的相互关系。研究结果表明以蒽为π-共轭核趋向于具有较好的载流子传输性质；与硫原子在外侧的2相比，硫原子在内侧的1a具有较低的前线分子轨道能级，较小的重组能，较大的转移积分以及空穴迁移率。然而，2中四个硫原子裸露在外面增加了分子间的S···S相互作用，提供了更多有效的载流子传输通道。引入己基噻吩基团增大了π-共轭程度和HOMO能级，有利于空穴载流子的注入，同时使得分子形成更为陡峭的滑移π-π堆积，趋向于形成一维传输。此外，在所有分子间相互作用中，色散能在分子的堆积过程中起到了主要的作用。第二部分针对目前电子传输材料在空气中不稳定、迁移率低、发展滞后于空穴传输材料的现状。基于实验研究上曾在典型空穴传输材料-低聚噻吩的基础上引入二氰基乙烯，使之实现由p型到n型材料的转换，这一部分我们主要从理论上重点讨论了此转换过程中载流子传输性质的变化以及探讨分子的各向异性迁移率和分子内相互作用的关系。此外，采用色散校正的密度泛函理论（DFT-D）对没有晶体结构的分子3a和3b进行了简单的晶体堆积预测，并对其性质进行了初步估计。结果表明，与母体BT相比，氰乙烯基的引入使得HOMO，（最低未占据轨道）LUMO降低，重组能减小，转移积分增大。同时，分子间存在C-N···S，C-N···H氢键相互作用和C-N间短的相互作用，形成了有利于载流子传输的有效通道。3a和3b趋向于形成滑移的π-π堆积，3b可能成为较好的双极性传输材料。第三部分在前两部分的基础上，这一部分将研究重点集中在有机小分子材料在太阳能电池中的应用。由于有机小分子太阳能电池的效率还远落后于无机硅太阳能电池以及有机聚合物太阳能电池的效率，为了进一步提高基于有机小分子给体材料的太阳能电池的效率，我们从理论上设计了一系列以萘并二噻吩（NDT）为中心给体单元，不同缺电子强吸收的受体片段为受体单元的给体材料，结合密度泛函理论和时间依赖密度泛函理论对这些分子进行表征。结果表明设计的体系3-5与实验上合成的给体材料1的性能相类似，同样展现出在电池中的潜在应用价值。特别的是，以萘并噻吩（NT）为受体单元的7由于具有宽而红移的吸收光谱，较小的激子结合能，高的开路电压和小的重组能，可能成为比1更为高效的太阳能电池给体材料。
李磊姣[9]（2013）在《理论研究—有机电致发光材料的光电性能与应用》文中进行了进一步梳理有机功能材料的光化学、光物理性质的理论研究不仅对OLED的探索和设计具有前瞻性的重要指导意义，同时这一研究本身也是极其重要的理论课题，近些年来，已经被广泛应用于各种先进功能材料和器件中。本文采用密度泛函（DFT）、含时密度泛函（TDDFT）、单激发组态相互作用（CIS）等量子理论计算方法对两系列有机低聚物和一组有机金属配位化合物的基态和激发态几何结构、电子结构、重组能、吸收波谱和发射波谱等关键性质进行了系统的探究，主要分为以下几章内容：第一章：前言，包括光电功能材料的发展与展望，光电功能材料与器件的基本知识；第二章：基础理论方法，概述了本研究中涉及的多种计算方法和基础理论原理；第三章：本章采用量子化学密度泛函方法研究了一系列胺基取代的咔唑化合物的光化学性质和光物理性质。芳胺化合物是一种重要的有机染料，它具有很强的荧光性质和光学稳定性，同时，它还具较强的空穴传输能力，能够形成稳定的阳离子自由基，因此，这类化合物被广泛的应用在有机电致发光空穴传输材料中。而咔唑基团本身也是非常良好的空穴传输材料，二者的有机结合使得这一系列化合物具有较高的荧光量子产率，一定程度上改善了成膜性能和稳定性。这一系列胺基取代的咔唑化合物展现出很好的偶极电子传导性质，同时，这些化合物的空穴和电子迁移率达到了10-4cm2V-1s-1。本章我们通过研究分子轨道、光谱和激发态能级等方面的规律和性质，进一步从微观的角度了解这一系列化合物的光学性质，及产生这些特性的结构原因。通过研究电离能、电子亲和势和重组能，我们发现这些化合物具有很好的激子传输能力。另外，我们基于发射性质，还比较了这系列化合物的发光寿命。我们发现：通过在胺基部分上引入不同取代基团、通过增大π共轭面积能够有效的调节这些化合物的蓝光发光性质；第四章：在前一章研究的基础上，本章我们设计和预测了一系列含有咔唑取代基团的苯炔化合物。我们利用密度泛函方法、单激发组态相互作用和含时密度泛函方法计算了这些化合物的基态和激发态几何结构、分子轨道分布、电离能、电子亲和势、重组能和发光寿命。改变端基咔唑基团的位置会对化合物的荧光效率产生影响，端基咔唑基团处于对位比其处于间位，化合物的荧光效率更高些。由于体积大的基团有较大的位阻，也在一定程度上会降低荧光效率。对电离能、电子亲和势、空穴重组能和电子重组能的分析表明适当的增大π共轭面积能够有效的提升电荷跃迁平衡能力，同时向端基引入电子给体更容易产生自由电子，并表现出良好的电荷转移特征。根据量子化学研究的分析结果，可以确定这些含有咔唑取代基团的苯炔化合物不仅具有发光寿命长的优点，而且具有非常良好的蓝光发射性能，拥有广阔的商业化应用前景；第五章：本章对比研究了三个化合物Au25FPh、Au35FPh和Au35FID的基态结构、电子性能和光谱特征、激发态性质。其中的Au25FPh表现出很好的电发光特征，其外量子效率高达11.5%，其单位面积电通量高达37.4cd/A，光密度高达26.2Im/W。基于密度泛函方法（DFT）和含时密度泛函（TDDFT）方法，采用B3LYP/6-31G*和赝式基组进行了理论研究。经过计算表明：化合物经过激发后，中心的金原子和周围的C^C^C配体之间的键长增长，而中心金原子与吡啶配体之间的键长缩短。化合物的对称性对化合物的性质影响不大，但是改变中心C^C^C配体的构型会对化合物的性质产生影响：金属在轨道中所占电子云比例按照Au25FPh≈Au35FPh <Au35FID顺序依次递增。而前线分子轨道的分析表明三个化合物的电子云分配很相似，因此导致三者的吸收和发射性质也十分相似，均是由LLCT和LMCT跃迁引起。总之，向金属核引入强σ电子给体乙炔基团，会提高d-d电子态能量并抑制金属中心的亲电性，使得这类金（III）化合物的发光性能得到大大的提升。
汤肖丹[10]（2013）在《噻吩及并五苯衍生物载流子传输性质的理论研究》文中提出载流子传输是指在外加电场的作用下注入的电子和空穴分别向阳极和阴极的动态移动过程。该过程是影响有机发光二极管（OLED）、有机薄膜晶体管（OFET）、有机光伏电池（OPV）等器件性能的重要因素，因而被广泛关注与研究。在过去十年中，人们主要致力于对p-型半导体的研究，而n-型和双极性半导体的发展相对滞后，这主要是由于电子的注入势垒过高和阴离子在空气中不稳定造成的。本论文在量子化学的基础上，结合马库斯（Marcus）电荷转移理论，从理论上深入探讨影响载流子传输性质的因素，特别是详细地分析了有机载流子材料的分子结构、晶体结构（分子堆积方式）、分子间相互作用与载流子迁移率之间的关系，以期为实验上设计合成高性能的电子和双极性传输材料提供理论指导。主要的研究内容包括以下四部分：第一部分主要深入探究了桥连效应对噻吩衍生物载流子传输性质的影响。随着桥连硫原子数目的增加，噻吩衍生物体系的空穴和电子迁移率都升高。“硫花”体系载流子迁移率的提高可归因于两个方面的协同作用：（i）考虑分子间相互作用时，体系的平面性增强，重组能降低；（ii）在-堆积模式下，体系的转移积分增大，而且“硫花”体系中除了存在π···π相互作用，还存在对传输具有很大贡献的多维S···S相互作用。“硫花”体系相当的最大空穴和电子迁移率(6.777×10-1cm2V-1s-1和1.716cm2V-1s-1)，说明它具有双极性传输的潜能，并且“硫花”体系的较大HOMO-LUMO能隙使其能兼顾高迁移率和稳定性的问题。第二部分创新性地探讨了氮原子的去氢对氮杂并五苯（N-PENs）衍生物载流子传输性质的影响。对于设计电子传输材料来说，低的最低空轨道（LUMO）能级或高的电子亲和势、小的分子重组能和大的分子间电荷转移积分这三项都是必须的，而氮原子的去氢为实现p-型半导体到n-型半导体的转变提供了三合一的优势。首先，N-PENs体系的去氢化使LUMO能级降低至少1eV，这有利于电子的注入。第二，去氢体系的重组能远小于相应氢化体系的，这取决于氮原子不同的成键方式。最后，从氢化到去氢体系，电子转移积分明显增大。第三部分详尽地探讨了磷原子的去氢对磷杂并五苯（P-PENs）衍生物载流子传输性质的影响。对于设计双极性传输材料来说，合理的前线分子轨道能级（能隙<1.8eV）和相当的空穴电子迁移率是必须的，而磷原子的去氢有利于实现p-型半导体到双极性半导体的转变。首先，去氢的P-PENs体系中，分子的平面性仍可保持，最高占有轨道（HOMO）的能级升高且LUMO的能级降低，这有利于空穴和电子的注入。第二，去氢体系的重组能远小于相应氢化体系的，这取决于磷原子不同的成键方式。最后，构建了体系TIPS-4P-2p的晶体结构，并对其进行了全优化，发现该体系的空穴和电子转移积分大小相近。
二、M- H/M~+ - H 体系重组能的从头算法（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、M- H/M~+ - H 体系重组能的从头算法（论文提纲范文）
（1）理论研究蓝磷光金属配合物激发态性质及分子设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 有机电致发光材料简介 |
| 1.2 有机电致发光器件的结构和工作原理 |
| 1.3 磷光电致发光 |
| 1.3.1 磷光发光原理 |
| 1.3.2 过渡金属配合物的激发态特征 |
| 1.4 过渡金属配合物的发展现状 |
| 1.4.1 蓝光铱金属配合物的研究进展 |
| 1.4.2 蓝光铂金属配合物的研究进展 |
| 1.4.3 钯金属配合物发光材料的研究进展 |
| 1.5 配合物的激发态理论研究现状 |
| 1.6 本论文选题及内容 |
| 1.6.1 选题依据 |
| 1.6.2 选题内容 |
| 第2章 量子化学理论基础与计算方法 |
| 2.1 分子轨道理论 |
| 2.1.1 闭壳层分子的HFR方程 |
| 2.1.2 开壳层分子的HFR方程 |
| 2.2 密度泛函理论 |
| 2.3 含时密度泛函理论 |
| 2.4 振动分辨磷光光谱 |
| 2.5 磷光效率评估 |
| 2.5.1 辐射失活进程 |
| 2.5.2 非辐射失活进程 |
| 2.6 重组能计算 |
| 2.7 金属辅助延迟荧光相关参数计算 |
| 第3章 基于甲基咪唑或吡唑配体的蓝光铂配合物的理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 基态和三线态的几何结构 |
| 3.3.2 基态前线分子轨道 |
| 3.3.3 吸收和发射特性 |
| 3.3.4 磷光量子效率 |
| 3.3.4.1 辐射速率常数 |
| 3.3.4.2 非辐射速率进程 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 含苯基三唑配体的蓝光铱配合物的理论研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算细节 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 基态和三线态的几何结构 |
| 4.3.2 配体和配合物的前线分子轨道 |
| 4.3.3 吸收和发射性质 |
| 4.3.4 磷光量子效率 |
| 4.3.4.1 辐射速率常数 |
| 4.3.4.2 与温度无关的非辐射失活进程 |
| 4.3.4.3 依赖于温度的非辐射失活进程 |
| 4.3.5 基于苯基三唑铱配合物的论点 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 含吡啶次膦酸酯辅助配体蓝光铱配合物的分子设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算细节 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 基态和三线态的几何结构 |
| 5.3.2 配体和配合物的前线分子轨道 |
| 5.3.3 吸收和发射性质 |
| 5.3.4 磷光量子效率 |
| 5.3.4.1 辐射速率常数 |
| 5.3.4.2 非辐射失活进程 |
| 5.3.5 氧化还原稳定性和电荷传输性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 理论研究金属辅助延迟荧光材料的发光机制和材料设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 计算细节 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 基态和激发态的几何结构 |
| 6.3.2 基态前线分子轨道 |
| 6.3.3 吸收和发射性质 |
| 6.3.4 单线态和三线态能级差 |
| 6.3.5 自然跃迁轨道 |
| 6.3.6 系间穿越和反系间穿越进程 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间发表论文 |
| 致谢 |
（2）轴/螺旋手性有机化合物电子光谱和二阶非线性光学性质的理论研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 非线性光学 |
| 1.1.1 非线性光学简介 |
| 1.1.2 非线性光学原理 |
| 1.1.3 非线性光学发展简史 |
| 1.1.4 二阶非线性光学效应的测定 |
| 1.2 非线性光学材料 |
| 1.2.1 非线性光学材料的种类 |
| 1.2.2 非线性光学材料的应用 |
| 1.3 有机二阶非线性光学材料的设计 |
| 1.3.1 有机非线性光学分子设计理论 |
| 1.3.2 传统D-π-A型非线性光学分子设计 |
| 1.3.3 新型有机非线性光学分子理论设计 |
| 1.3.4 非线性光学开关设计 |
| 1.4 手性有机化合物 |
| 1.4.1 手性及其意义 |
| 1.4.2 手性分子的基本类型 |
| 1.4.3 手性非线性光学材料的研究进展及待解决的问题 |
| 1.4.4 本论文主要研究的几种手性有机化合物 |
| 1.5 选题意义和研究内容 |
| 第二章 理论基础和计算方法 |
| 2.1 量子化学理论基础 |
| 2.1.1 薛定谔方程 |
| 2.1.2 波恩-奥本海默近似 |
| 2.1.3 单电子近似 |
| 2.2 量子化学计算方法 |
| 2.2.1 从头算方法 |
| 2.2.2 密度泛函理论方法 |
| 2.2.3 含时密度泛函理论方法 |
| 2.3 基组 |
| 2.4 非线性光学理论计算方法 |
| 2.4.1 导数法 |
| 2.4.2 态求和方法 |
| 2.4.3 (超)极化率密度法 |
| 第三章 轴手性共轭聚酰胺衍生物二阶非线性光学响应和光伏特性的理论研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 计算细节 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 几何结构和电子结构 |
| 3.3.2 UV-vis和 CD光谱 |
| 3.3.3 二阶非线性光学性质 |
| 3.3.4 重组能 |
| 3.3.5 开路电压 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 轴手性七芳基-氟硼二吡咯衍生物二阶非线性光学性质的理论研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 计算细节 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 几何结构和电子结构 |
| 4.3.2 电子吸收和发射光谱 |
| 4.3.3 二阶非线性光学性质 |
| 4.3.4 重组能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 螺旋手性四苯乙烯衍生物电子光谱和二阶非线性光学响应的理论研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 计算细节 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 几何结构 |
| 5.3.2 电子吸收和发射光谱 |
| 5.3.3 手性光学性质 |
| 5.3.4 二阶非线性光学性质 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 螺旋手性喹喔啉-稠合[7]螺烯衍生物线性和二阶非线性光学性质的理论研究. |
| 6.1 前言 |
| 6.2 计算细节 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 几何结构 |
| 6.3.2 泛函和基组的选择 |
| 6.3.3 UV-vis和 CD光谱 |
| 6.3.4 二阶非线性光学性质 |
| 6.3.5 电荷传输性质 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间公开发表论文及着作情况 |
（3）红荧烯及其衍生物电子吸收和荧光光谱的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 有机半导体材料 |
| 1.1.1 p型有机半导体材料 |
| 1.1.2 n型有机半导体材料 |
| 1.1.3 双极性有机半导体材料 |
| 1.2 红荧烯及其衍生物简介 |
| 1.2.1 红荧烯的结构及其性质 |
| 1.2.2 红荧烯及其衍生物的应用 |
| 1.3 量子化学理论方法简介 |
| 1.3.1 密度泛函理论 |
| 1.3.2 含时密度泛函理论 |
| 1.3.3 分子轨道理论 |
| 1.3.4 电子激发态理论 |
| 1.4 计算量子化学在有机半导体材料方面的发展及应用 |
| 1.5 本课题的研究意义和内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 取代基对红荧烯电子吸收和荧光光谱的影响 |
| 2.1 计算方法 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 取代基对红荧烯基态几何结构的影响 |
| 2.2.2 取代基对红荧烯前线分子轨道的影响 |
| 2.2.3 取代基对红荧烯电子吸收光谱的影响 |
| 2.2.4 取代基对红荧烯荧光光谱的影响 |
| 2.2.5 取代基对红荧烯电离能、电子亲和势和重组能的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 溶剂对红荧烯和并四苯电子吸收和荧光光谱的影响 |
| 3.1 计算方法 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 溶剂对基态几何结构的影响 |
| 3.2.2 溶剂对前线分子轨道的影响 |
| 3.2.3 溶剂对电子吸收光谱的影响 |
| 3.2.4 溶剂对荧光光谱的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（4）金红石型RuO2析氯反应的DFT初探（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 活性氧化物RuO_2电极材料及其DFT研究 |
| 1.2.1 活性氧化物RuO_2材料研究 |
| 1.2.2 RuO_2及RuO_2(110)表面的DFT研究 |
| 1.3 盐酸及氯酸盐的氧化进程 |
| 1.4 选题依据和研究内容 |
| 1.4.1 选题依据 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 DFT计算方法理论 |
| 2.1 第一性原理计算方法理论 |
| 2.1.1 绝热近似和哈特利-福克近似 |
| 2.1.2 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.1.3 Kohn-Sham方程 |
| 2.1.4 交换关联泛函 |
| 2.1.4.1 LDA |
| 2.1.4.2 GGA |
| 2.1.5 布洛赫(Bloch)定理 |
| 2.2 材料表面的DFT计算方法 |
| 第三章 RuO_2(110)表面催化氧化HCI的计算条件 |
| 3.1 金红石型RuO_2的本征晶体结构和表面结构 |
| 3.1.1 本征晶体几何结构 |
| 3.1.2 RuO_2(110)表面模型结构 |
| 3.2 计算参数设定 |
| 3.2.1 截断能及K-point值的测试 |
| 3.2.2 计算精度的设置 |
| 3.2.3 赝势的选择 |
| 3.2.4 表面能 |
| 3.2.5 原子层厚度的选择 |
| 3.2.6 RuO_2(110)表面大小的选择 |
| 3.3 RuO_2晶体结构和电子结构计算 |
| 3.3.1 本征RuO_2的性质 |
| 3.3.1.1 RuO_2晶体结构 |
| 3.3.1.2 RuO_2电子结构 |
| 3.3.2 RuO_2(110)表面结构和电子结构 |
| 3.3.2.1 RuO_2(110)表面结构 |
| 3.3.2.2 RuO_2(110)表面模型的电子结构 |
| 3.4 析氯反应机制 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 H在催化剂RuO_2(110)表面的扩散机制 |
| 4.1 H在RuO_2(110)表面扩散的几何过程 |
| 4.2 电子结构 |
| 4.2.1 电子态密度 |
| 4.2.2 Bader电荷 |
| 4.2.3 电荷密度 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 Cl_2的重组及其脱附 |
| 5.1 几何结构 |
| 5.2 电子态密度 |
| 5.3 Bader电荷布居 |
| 5.4 电荷密度 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 RuO_2(110)表面吸附O_2的计算研究 |
| 6.1 O_2在Ru02(110)化学计量比表面的吸附研究 |
| 6.1.1 几何过程 |
| 6.1.2 电子态密度 |
| 6.1.3 Bader电荷 |
| 6.1.4 电荷密度 |
| 6.2 O_2在RuO_2(110)-Ovac缺陷表面的吸附研究 |
| 6.2.1 O_2 在RuO_2(110)-Ovac面Rucus原子附近的吸附研究 |
| 6.2.2 O_2 在RuO_(110)-Ovac面的Ovac附近的吸附 |
| 6.2.2.1 何过程 |
| 6.2.2.2 电子结构 |
| 6.2.2.3 Bader电荷 |
| 6.2.2.4 电荷密度 |
| 6.3 小结 |
| 总结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 在读期间发表论文情况 |
（5）红荧烯体系结构、溶剂效应以及光电性能的密度泛函理论计算（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 有机半导体材料 |
| 1.2.1 有机电致发光材料 |
| 1.2.2 有机光致发电材料 |
| 1.2.3 有机电子传输材料 |
| 1.3 红荧烯及衍生物概述 |
| 1.3.1 红荧烯及衍生物的结构 |
| 1.3.2 红荧烯及衍生物的性能与应用 |
| 1.4 计算化学在有机半导体材料中的应用 |
| 1.4.1 计算化学简介 |
| 1.4.2 计算化学在有机半导体领域的发展现状 |
| 1.5 研究的意义及内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 参考文献 |
| 2 理论方法简介 |
| 2.1 第一性原理 |
| 2.1.1 绝热近似处理 |
| 2.1.2 单电子近似 |
| 2.2 密度泛函理论简介 |
| 2.2.1 Hohenberg-Kohn理论 |
| 2.2.2 Kohn-Sham理论 |
| 2.3 溶剂效应 |
| 2.3.1 溶剂-溶质相互作用 |
| 2.3.2 红外光谱法确定官能团 |
| 2.3.3 理论计算研究溶剂效应 |
| 2.4 光电传输基本理论 |
| 2.4.1 激发态过程 |
| 2.4.2 载流子传输过程 |
| 参考文献 |
| 3 溶剂对红荧烯及衍生物结构的影响 |
| 3.1 红外光谱法研究谱带位移 |
| 3.1.1 计算体系及方法 |
| 3.1.2 红荧烯理论与实验IR图谱 |
| 3.2 红荧烯及衍生物在各类溶剂中的谱带位移 |
| 3.2.1 红荧烯及衍生物在气态下的IR谱图 |
| 3.2.2 红荧烯及衍生物在醇类溶剂中的谱带位移 |
| 3.2.3 红荧烯及衍生物在含质子溶剂中的谱带位移 |
| 3.2.4 红荧烯及衍生物在惰性溶剂中的谱带位移 |
| 3.2.5 红荧烯及衍生物在含极性官能团溶剂中的谱带位移 |
| 3.3 纯溶剂中红荧烯及衍生物的谱带规律探讨 |
| 3.3.1 特征峰振动频率与AN的关系 |
| 3.3.2 特征峰振动频率与DN的关系 |
| 3.3.3 特征峰振动频率与溶剂参数E_T(30)的关系 |
| 3.3.4 特征峰振动频率与溶剂参数S的关系 |
| 3.4 小结 |
| 4 红荧烯体系的光电性能 |
| 4.1 红荧烯体系的光学性能研究 |
| 4.1.1 红荧烯体系结构 |
| 4.1.2 红荧烯分子结构计算 |
| 4.1.3 红荧烯及衍生物基态结构 |
| 4.1.4 红荧烯体系吸收谱 |
| 4.1.5 红荧烯体系激发态 |
| 4.2 红荧烯体系的电学性能研究 |
| 4.2.1 前线分子轨道 |
| 4.2.2 电离势,电子亲和能与重组能 |
| 4.3 小结 |
| 5 结论与展望 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（6）并五苯类衍生物的合成与光电性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 有机半导体材料的种类 |
| 1.1.1 n型有机半导体材料 |
| 1.1.2 p型有机半导体材料 |
| 1.1.3 双极型有机半导体材料 |
| 1.2 有机半导体电子器件 |
| 1.2.1 有机太阳能电池 |
| 1.2.2 有机发光二极管（OLED） |
| 1.2.3 有机薄膜场效应晶体管（OFET） |
| 1.3 计算理论基础 |
| 1.3.1 量子化学概述 |
| 1.3.2 薛定谔方程 |
| 1.3.3 密度泛函理论 |
| 1.3.4 Hohenberg-Kohn定理 |
| 1.4 并五苯衍生物的合成研究 |
| 1.4.1 在并五苯的端基引入取代基 |
| 1.4.2 在并五苯环的 6,13位引入取代基 |
| 1.5 并五苯衍生物的表征与性质 |
| 1.5.1 紫外可见吸收光谱 |
| 1.5.2 电化学性能测试 |
| 1.5.3 热稳定性测试 |
| 1.6 本论文的研究内容和意义 |
| 第二章 并五苯类衍生物结构和性能的理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 计算所用理论方法 |
| 2.3 并五苯衍生物结构和性能研究 |
| 2.3.1 分子的基态几何构型 |
| 2.3.2 前线分子轨道和能隙 |
| 2.3.3 电离能、电子亲合能和重组能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 并五苯类衍生物的合成研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 所用试剂 |
| 3.2.2 实验仪器与检测仪器 |
| 3.2.3 实验技术 |
| 3.2.4 实验过程 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.4 讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 并五苯类衍生物的表征与测试 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 所用实验试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 光学性能测试 |
| 4.2.4 电化学性能测试 |
| 4.2.5 热稳定性测试 |
| 4.2.6 光稳定性测试 |
| 4.2.7 OFET测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 附录 |
| 致谢 |
（7）有机光电材料中的电子—振动耦合：在电荷传输以及发光性质中的作用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 前言 |
| 1.1 有机电荷传输材料 |
| 1.1.1 有机分子半导体材料分类 |
| 1.1.2 电荷载流子迁移率及其实验测定 |
| 1.1.3 影响载流子迁移率的因素 |
| 1.2 有机电致发光材料—热活化延迟荧光 |
| 1.3 本论文的研究目的和内容 |
| 第2章 量子化学方法基础 |
| 2.1 多电子分子的薛定谔方程 |
| 2.2 波恩-奥本海默近似 |
| 2.3 Hartree-Fock 方法 |
| 2.4 密度泛函理论 |
| 2.5 含时密度泛函理论 |
| 第3章 电子-振动耦合与电荷传输模型概述 |
| 3.1 电子-振动哈密顿 |
| 3.1.1 电子耦合 |
| 3.1.2 极化子结合能、重组能以及晶格弛豫能 |
| 3.2 主要的电荷传输模型 |
| 3.2.1 Holstein 小极化子模型与 Marcus 电子转移理论 |
| 3.2.2 带传输模型 |
| 3.2.3 动态无序理论 |
| 第4章 PEIERLS 极化子模型中电子波函数的离域与局域性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论模型 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 电子振动哈密顿本征能量以及波函数 |
| 4.3.2 与正则模 Q1, Q2与 Q3耦合的作用 |
| 4.4 本章小结 |
| 附录 4 |
| 第5章 一类含吡嗪的 N 型有机半导体的电荷传输性质的理论研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 理论与计算方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 重组能：几何结构 |
| 5.3.2 重组能：前线分子轨道、电离势以及电子亲和势 |
| 5.3.3 分子堆积、传输积分以及载流子迁移率 |
| 5.3.4 电子带结构及载流子有效质量 |
| 5.3.5 动态无序 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 OLED 有机发光体的高效热活化延迟荧光的本质：激发态之间的非绝热效应 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 结果与讨论 |
| 6.3 本章小结 |
| 附录 6 |
| 6-A：DFT 泛函的选择以及激发态的跃迁性质 |
| 6-B：激发态势能面以及圆锥交叉点 |
| 6-C：T1→S1RISC 速率形式的推导细节 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（8）含噻吩类有机小分子载流子传输及光物理性质的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 前言 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 典型有机小分子传输材料 |
| 1.2.1 小分子空穴传输材料 |
| 1.2.2 小分子电子传输材料 |
| 1.2.3 小分子双极性传输材料 |
| 1.3 有机小分子传输材料的主要应用 |
| 1.3.1 有机发光二极管（OLED） |
| 1.3.2 有机场效应晶体管（OFET） |
| 1.3.3 有机太阳能电池（OSC） |
| 1.4 有机载流子传输材料性能的表征和测定 |
| 1.5 影响有机小分子载流子传输的因素 |
| 1.6 有机小分子载流子传输材料的理论研究 |
| 1.7 研究思路与研究内容 |
| 1.7.1 论文思路 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 第2章 理论基础和计算方法 |
| 2.1 量子化学计算原理及方法 |
| 2.1.1 分子电子结构概述 |
| 2.1.2 密度泛函理论 |
| 2.1.3 含时密度泛函理论 |
| 2.2 光物理基本原理 |
| 2.2.1 激发态 |
| 2.2.2 光物理去活化过程 |
| 2.3 有机材料的光化学基本原理 |
| 2.3.1 电子光谱理论 |
| 2.3.2 Frank-Condon 原理 |
| 2.4 有机材料的载流子传输性质的理论计算 |
| 2.4.1 能带模型 |
| 2.4.2 跳跃模型 |
| 2.4.3 小极化子模型 |
| 第3章 理论探讨硫原子位置，取代基和π-共轭核对四噻吩芳烃衍生物空穴传输性质的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算细节 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 前线分子轨道与载流子注入 |
| 3.3.2 重组能 |
| 3.3.3 空穴转移积分，堆积特征和分子间相互作用 |
| 3.3.4 载流子迁移率以及各向异性 |
| 3.3.5 能带结构 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 氰乙烯基取代低聚噻吩的载流子传输性质的理论研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 几何与电子结构 |
| 4.3.2 重组能 |
| 4.3.3 转移积分 |
| 4.3.4 迁移率 |
| 4.3.5 各向异性迁移率 |
| 4.3.6 能带结构 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 萘并二噻吩类有机小分子太阳能电池给体材料的理论表征和设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算细节 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 前线分子轨道和开路电压 |
| 5.3.2 吸收光谱 |
| 5.3.3 TDM 和分子内的电荷转移 |
| 5.3.4 激子结合能和重组能 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间公开发表论文及着作情况 |
（9）理论研究—有机电致发光材料的光电性能与应用（论文提纲范文）
| 论文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 前言 |
| 1.1 电致发光材料的发展与现状 |
| 1.2 电致发光的基本知识 |
| 1.2.1 基态和激发态 |
| 1.2.2 吸收和发射 |
| 1.2.3 荧光与磷光 |
| 1.2.3.1 荧光和磷光的产生 |
| 1.2.3.2 影响荧光产生的主要因素 |
| 1.2.4 电荷转移 |
| 1.2.5 有机材料导电机理 |
| 1.3 电致发光的器件结构 |
| 1.4 发光功能材料的分类 |
| 1.4.1 有机小分子化合物 |
| 1.4.2 高分子电致发光材料 |
| 1.4.2.1 聚苯撑乙烯类材料 |
| 1.4.2.2 聚乙炔类材料 |
| 1.4.2.3 聚对苯类材料 |
| 1.4.2.4 聚噻吩类材料 |
| 1.4.2.5 聚芴类材料 |
| 1.4.2.6 其它材料 |
| 1.4.3 金属配合物电致发光材料 |
| 1.4.4 稀土配合物电致发光材料 |
| 1.5 研究的意义和内容 |
| 第2章 理论基础与计算方法 |
| 2.1 量子力学基本假设 |
| 2.1.1 量子力学基本假设Ι—波函数 |
| 2.1.2 量子力学基本假设П—薛定谔方程 |
| 2.1.3 量子力学基本假设Ш—力学量的算符表示 |
| 2.1.4 量子力学基本假设 IV—力学量平均值 |
| 2.1.5 量子力学基本假设 V—全同性原理 |
| 2.2 自洽场方法 |
| 2.2.1 原子的 HF 自洽场方法 |
| 2.2.1.1 HF 方程 |
| 2.2.1.2 自洽场分子轨道法 |
| 2.3 电子相关 |
| 2.3.1 组态相互作用 |
| 2.3.2 微扰理论 |
| 2.4 密度泛函理论 |
| 2.5 基组的选择 |
| 2.5.1 全电子基组 |
| 2.5.1.1 最小基组 |
| 2.5.1.2 分裂基组 |
| 2.5.1.3 极化基组 |
| 2.5.1.4 弥散基组 |
| 2.5.1.5 高角动量基组 |
| 2.5.2 第三周期以后原子的基组 |
| 2.5.2.1 赝式基组 |
| 2.5.2.2 相对论效应 |
| 第3章 芳胺取代的咔唑化合物电子结构和光学性质的理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算方法 |
| 3.2.1 几何结构优化 |
| 3.2.2 重组能 |
| 3.2.3 发光寿命 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 基态和激发态几何结构 |
| 3.3.2 分子轨道 |
| 3.3.2.1 电子性质 |
| 3.3.2.2 电离能、电子亲和势和重组能 |
| 3.3.3 吸收光谱与发射光谱 |
| 3.3.3.1 甲苯溶剂中吸收光谱 |
| 3.3.3.2 甲苯溶剂中发射光谱 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 咔唑取代的苯炔化合物电子结构和光谱性质的理论研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论计算 |
| 4.2.1 基态和激发态几何优化 |
| 4.2.2 前线分子轨道特征 |
| 4.2.3 电离能、电子亲和势 |
| 4.2.4 吸收和发射光谱 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 金(III)配合物的吸收、发射特征比较研究 |
| 5.1 简介 |
| 5.2 计算细节 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 S0和 T1态几何结构 |
| 5.3.2 吸收光谱 |
| 5.3.3 发射光谱 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）噻吩及并五苯衍生物载流子传输性质的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 前言 |
| 一、 引言 |
| 二、 典型有机载流子传输材料 |
| （一） 空穴传输材料 |
| （二） 电子传输材料 |
| （三） 双极性传输材料 |
| 三、 有机载流子传输材料的应用 |
| （一） 有机场效应晶体管 |
| （二） 有机电致发光器件 |
| （三） 有机太阳能电池 |
| 四、 有机载流子传输材料的性能表征 |
| （一） 载流子迁移率的影响因素 |
| （二） 载流子迁移率的测定 |
| 五、 有机载流子传输材料的理论研究 |
| 六、 本论文的意义及研究内容 |
| （一） 选题意义 |
| （二） 研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 理论模型与计算方法 |
| 一.引言 |
| 二、 量子化学的计算原理及方法 |
| （一） 分子电子结构概述 |
| （二） 分子轨道的自洽场方程 |
| （三） 密度泛函理论 |
| 三、 Frank-Condon 原理 |
| 四、 有机材料的载流子传输性质计算 |
| （一） 能带理论 |
| （二） 小极化子模型 |
| （三） 跳跃模型 |
| 参考文献 |
| 第三章 理论研究桥连效应对噻吩衍生物载流子传输性质的影响 |
| 一、 引言 |
| 二、 理论方法 |
| 三、 计算细节 |
| 四、 结果与讨论 |
| （一） 计算方法选择 |
| （二） 重组能 |
| （三） 前线分子轨道 |
| （四） 转移积分与分子间相互作用模式 |
| （五） 迁移率计算 |
| （六） 能带结构 |
| 五、 本章结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 去氢效应对氮杂并五苯载流子传输性质的影响:实现从 p-型到 n-型半导体的转变 |
| 一、 引言 |
| 二、 理论方法 |
| 三、 计算细节 |
| 四、 结果与讨论 |
| （一） 计算方法的选择 |
| （二） 去氢效应对前线分子轨道的影响 |
| （三） 去氢效应对重组能的影响 |
| （四） 去氢效应对转移积分的影响 |
| 五、 本章结论 |
| 参考文献 |
| 第五章 设计双极性有机半导体材料的一种有效方案：在并五苯骨架中引入去氢的磷原子 |
| 一、 引言 |
| 二、 理论方法 |
| 三、 计算细节 |
| 四、 结果与讨论 |
| （一） 前线分子轨道 |
| （二） 重组能 |
| （三） 晶体结构优化和电子转移积分 |
| 五、 本章结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间公开发表和完成论文情况 |
四、M- H/M~+ - H 体系重组能的从头算法（论文参考文献）
- [1]理论研究蓝磷光金属配合物激发态性质及分子设计[D]. 宋崇平. 吉林大学, 2020(08)
- [2]轴/螺旋手性有机化合物电子光谱和二阶非线性光学性质的理论研究[D]. 刘春宇. 东北师范大学, 2019(09)
- [3]红荧烯及其衍生物电子吸收和荧光光谱的理论研究[D]. 张蔓蔓. 郑州大学, 2019(09)
- [4]金红石型RuO2析氯反应的DFT初探[D]. 周建锋. 福州大学, 2017(04)
- [5]红荧烯体系结构、溶剂效应以及光电性能的密度泛函理论计算[D]. 华正霞. 郑州大学, 2017(02)
- [6]并五苯类衍生物的合成与光电性能研究[D]. 李旭东. 天津大学, 2015(03)
- [7]有机光电材料中的电子—振动耦合：在电荷传输以及发光性质中的作用[D]. 陈先凯. 吉林大学, 2015(08)
- [8]含噻吩类有机小分子载流子传输及光物理性质的理论研究[D]. 段雨爱. 东北师范大学, 2014(12)
- [9]理论研究—有机电致发光材料的光电性能与应用[D]. 李磊姣. 吉林大学, 2013(08)
- [10]噻吩及并五苯衍生物载流子传输性质的理论研究[D]. 汤肖丹. 东北师范大学, 2013(02)