推-拉型半导体聚合物中的激子双分子湮灭动力学

激子-激子湮灭是承载 Frenkel 激子的材料中一种普遍的非线性动力学现象，已被用于探测共轭聚合物材料中的激子扩散过程。在这项工作中，我们通过依赖于通量的瞬态吸收和乙炔相关性光致发光光谱研究了电子推-拉型共轭聚合物的非线性激子动力学，其中我们可以定量地表明后一种技术是对非线性动力学更具选择性的探针。基于激子湮灭模型的模拟实现了一个简单的（即时间无关的）双分子速率常数，显示出提取的湮灭速率随激发通量递减的趋势。然而，对依赖于通量的瞬态信号的进一步研究表明显子-激子湮灭双分子速率参数并非时间恒定，呈现出 $t^{-1/2}$ 的时间依赖性，我们将其解释为各向异性激子扩散的反映。在环境温度下的激子扩散长度估计为 $9 \pm 2$\,nm。此外，激子湮灭产生了在纳秒时间尺度上复合的长寿命物种。我们的结论广泛地阐明了推-拉型共轭聚合物中的非线性激子动力学。