聚二乙炔的低能激发
凝聚态物理
2009-11-07 v1
摘要
利用 Pariser-Parr-Pople 哈密顿量计算并确定了聚二乙炔的低能垂直跃迁能的性质。采用密度矩阵重整化群方法求解该模型，针对固定的乙炔几何结构，处理长达 102 个原子的链。考察了聚二乙炔的非线性光学性质，由三阶极化率决定。采用 Giesa 和 Schultz 的实验 1Bu 数据作为几何模型进行计算。对于短链，计算得到的 E(1Bu) 在溶剂化效应（约 0.3 eV）范围内与实验值一致。利用电荷能隙表征束缚态和非束缚态。nBu 位于电荷能隙之上，故为连续态；1Bu、2Ag 和 mAg 不在能隙之上，故为束缚激子。对于长链，nBu 随链长增加趋向电荷能隙，强烈暗示 nBu 为导带边缘。文献公认 PDA 的导带边缘约为 3.0 eV。考虑介质的强极化效应和极化子形成，我们计算的 E(nBu) 约为 3.6 eV，激子结合能约为 1.0 eV。2Ag 态位于 1Bu 之上，与弛豫跃迁实验数据不符。但若在 Pariser-Parr-Pople-Peierls 模型中显式引入晶格弛豫，该问题有望得到解决。电子-空穴分离数据进一步表明 1Bu、2Ag 和 mAg 为束缚激子，而 nBu 为非束缚激子。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0103238,
title = {The low-lying excitations of polydiacetylene},
author = {Alan Race and W. Barford and Robert J. Bursill},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0103238},
year = {2009}
}
备注
LaTeX, 23 pages, 4 postscript tables and 8 postscript figures