共轭聚合物中极化子激发与稳定机制的建模
材料科学
2025-10-22 v1
摘要
有机半导体中的电荷载流子形成极化子，这是一种通过与周围环境相互作用而稳定的自局域态。使用由第一性原理计算参数化的介电稳定紧束缚模型，我们计算了聚(3-己基噻吩)（P3HT）中的基态和激发态极化子。我们的结果定量再现了关键的中红外吸收特征， notably 链内极化子激发峰（峰 B）随链长变化的偏移，以及其在规整（regioregular）和无规（regiorandom）P3HT 之间的差异。通过与基于局部环畸变的替代稳定机制进行比较，我们发现介电极化主导了极化子的形成，因为环畸变产生的结合能不足，且激发能与实验结果不一致。这些发现阐明了共轭聚合物中极化子的微观起源，并提供了一个将极化子能量学与光谱可观测量联系起来的预测框架，从而推进了对有机半导体中电荷传输的理解。
引用
@article{arxiv.2510.18677,
title = {Modeling Polaron Excitations and Stabilization Mechanisms in Conjugated Polymers},
author = {Vishal Jindal and Scott T. Milner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.18677},
year = {2025}
}