在纳米尺度解析有机固体中的超快激子迁移
材料科学
2017-11-22 v2 软凝聚态物质
摘要
基于分子的光捕获效率依赖于光学激发（即激子）向电荷转移位点的输运。然而，由于纳米级迁移长度与衍射极限之间的不匹配，测量激子迁移一直具有挑战性。在有机半导体中，常见的体相方法使用一系列终止于猝灭基底的薄膜，这改变了迁移的空间-能量图景。本文中，我们以亚衍射分辨率全光学地定义猝灭边界，从而在不干扰形貌的情况下，在其固有的纳米和皮秒尺度上表征时空激子迁移。通过将受激发射损耗显微术转化为时间分辨超快方法，我们测量了CN-PPV共轭聚合物薄膜中16纳米的迁移长度。将这些实验与蒙特卡罗激子跳跃模拟相结合表明，CN-PPV薄膜中的迁移本质上是扩散性的，因为固有的发色团能量无序与发色团间的非均匀展宽相当。该框架还揭示了不同材料间的普遍趋势。我们新方法的亚衍射分辨率将使得局部材料结构与激子迁移性质之间建立以前无法实现的相关性，这不仅适用于光伏或显示用途的有机半导体，也适用于解释光合作用中典型的激子迁移。
引用
@article{arxiv.1706.08460,
title = {Resolving ultrafast exciton migration in organic solids at the nanoscale},
author = {Samuel B. Penwell and Lucas D. S. Ginsberg and Rodrigo Noriega and Naomi S. Ginsberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.08460},
year = {2017}
}