聚噻吩与聚吡咯基体系的带隙调控
材料科学
2016-10-27 v1
摘要
本文利用周期性结构和低聚物形式的一级原理计算，研究了聚噻吩和聚吡咯基体系的结构与电子性质。特别关注通过取代和双层形成实现的带隙调控。具体而言，在聚噻吩中用 Se 和 Te 分别取代 S，得到聚硒吩和聚碲吩；在聚吡咯中用 P 和 As 取代 N。所得结合能数值表明，所有研究体系均可在实验中实现。纯聚噻吩、聚吡咯及其衍生物的堆叠（双层形成）导致带隙或 HOMO-LUMO 隙随堆叠层数呈线性抑制。本文还考虑了混合双层，包括在聚吡咯上形成的聚噻吩双层。总体而言，通过取代和堆叠可实现广泛的带隙范围。杂化（B3LYP）计算也显示出与 PBE 计算相同的带隙趋势。周期性和分子计算得出的结合能趋势相似。此外，进行了点声子计算以检验选定体系的稳定性。
引用
@article{arxiv.1610.08438,
title = {Band gap modulation in polythiophene and polypyrrole-based systems},
author = {T. P. Kaloni and G. Schreckenbach and M. S. Freund},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.08438},
year = {2016}
}
备注
22 pages, 13 figures, and 4 Tables