鋰原子和團簇吸附在聚對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算方法來

2、研究鋰團簇吸附在PPV上的光學(xué)和電學(xué)方面的性質(zhì)，同時對比一下吸附具有相同原子數(shù)的不同團簇結(jié)構(gòu)對體系性質(zhì)的影響有什么不同。
　　(1)通過優(yōu)化鋰團簇(Lin，n=1-10)結(jié)構(gòu)，得出了鋰團簇的最穩(wěn)定的構(gòu)型，并且知道了隨著原子數(shù)的增加平均結(jié)合能呈增長趨勢，原子數(shù)是2，4，7的團簇結(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團簇時對應(yīng)的結(jié)合能最大;同時從我們得到的能量二階差分圖來看，當(dāng)吸附2，4，6，8個原子數(shù)時對應(yīng)的團簇結(jié)構(gòu)相對比較穩(wěn)定。
　　(3)對一個鋰原子、兩個鋰原子和三個鋰原子的不同結(jié)構(gòu)吸附在PPV鏈的不同位置進行了優(yōu)化，并比較了一下對應(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)對一個鋰原子、兩個鋰原子和三個鋰原子的不同結(jié)構(gòu)吸附在PPV鏈的不同位置的光學(xué)吸收系數(shù)計算后發(fā)現(xiàn)，2Li/PPV-1

4、這種結(jié)構(gòu)對太陽光譜的吸收比起單獨PPV鏈有很大的提高。吸附三個鋰原子的三種結(jié)構(gòu)也都不同程度上對太陽能光譜的吸收有一定的增強。
　　(5)對單獨PPV鏈、PPV鏈吸附一個、兩個和三個鋰原子不同結(jié)構(gòu)的電導(dǎo)率的實部和虛部，以及對上述體系的反射光譜進行了計算并做了比較。得到的結(jié)果驗證了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)鋰團簇(Li2)的是幻數(shù)團簇結(jié)構(gòu)的吸附并沒有比非幻數(shù)團簇結(jié)構(gòu)吸附的