一、高分子中电子相互作用矩阵元（论文文献综述）
田其鹏[1]（2021）在《手性有机半导体激发铁磁性的机理研究》文中进行了进一步梳理有机半导体相比于传统的无机半导体具有诸多优势,如质量轻、柔性好、半透明、价格低、易制备等,它作为新一代电光材料具有非常广阔的应用前景。在过去的四十年来,人们对于有机半导体的内在物理机制展开了系统的研究,开发了有机发光二极管、有机太阳能电池、有机薄膜晶体管、有机激光器等光电器件。此外,人们注意到有机器件对磁场也有着敏感响应,并希望研制有机磁存储、有机自旋阀等磁器件。现如今,人们对有机半导体中载流子的电荷属性已经有了系统全面的认识,各类有机光电器件已经进入到人们的日常生活中,但有机磁器件的研究尚不成熟,有机自旋电子学仍有诸多问题亟待解决。为实现对载流子自旋属性的操控,人们对有机半导体中的电子自旋注入、输运和极化等现象展开了一系列研究。随着有机自旋电子学研究的深入,有机手性分子或手性纳米结构材料中独特的自旋极化现象引起了研究人员的广泛关注。早期对手性材料的研究大多集中在其光学性质上,如旋光性、圆二色性和偏振光致发光。如今众多实验表明,具有手性特征的材料中的载流子存在自旋极化现象,称其为手性诱导的自旋选择效应（CISS）。一方面,有机半导体中的电声耦合作用很强,使得载流子类型不再是电子和空穴,而是与晶格耦合在一起的极化子;另一方面,当偏振光激发形成激子时,光子角动量与电子角动量存在耦合相互作用,使得自旋极化的电子被选择性激发。本文将基于紧束缚近似下的SSH模型,引入分子螺旋构型引起的手性自旋轨道耦合,理论计算研究手性有机半导体激发铁磁性的物理机理。1、基态下电荷自发转移磁矩我们采用紧束缚近似下的SSH模型,通过引入螺旋结构引起的手性自旋轨道耦合,构建了手性有机分子D/A异质结体系,在理论上解释了有机半导体具有手性特征后磁矩增强的现象。我们发现,有机分子螺旋构型能够产生内建电场,进而产生手性自旋轨道耦合。单组分的给体和受体分子都是闭壳层结构,但当形成电荷转移复合物后,电子从给体转移到受体,由于给体和受体分子自旋极化不同,系统存在净磁矩。而给体聚合物链受到手性自旋轨道耦合的影响后,自旋极化会发生改变,进而改变系统的净磁矩。2、偏振光激发电荷转移磁矩在量子力学中,光波被视为是量子化的光子,而左旋和右旋圆偏振光在携带不同的自旋角动量。由于偏振光子与有机半导体中的电子发生耦合时需要满足角动量守恒,因此不同偏振态的光子激发的电子自旋不同。对于非手性有机半导体,由于海森堡自旋相互作用的影响,给体和受体的自旋极化始终是相反的,激发并转移的电子自旋极化取向并不影响系统净磁矩的大小。当有机半导体具有了手性特征后,由于时间反演对称性被打破,系统出现了手性诱导的自旋选择极化。由于给体分子的自旋极化主要取决于手性结构,而不同偏振光激发的电子会影响受体分子的自旋极化,因此系统净磁矩也会随光的偏振态而发生改变。
杜梦昭[2]（2021）在《手性聚合物的光学特性研究》文中研究表明由于有机聚合物所表现出的高效光吸收特性以及手性旋光性质在手性传感过程,不对称合成,数据存储和光学显示器中的潜在应用,手性聚合物光学性质的研究目前受到了广泛关注。手性聚合物的原子排列具有非对称的特征,具有手性构象的原子排列无法与其镜像对称相重合。包括手性聚合物在内的手性材料均具有旋光性,例如天然存在的DNA,α-螺旋蛋白以及化学合成的螺旋聚乙炔,螺旋聚噻吩等。一方面,W.Moffit将激子理论用于研究α-螺旋多肽的光学性质,随后逐步完善了激子理论在手性螺旋分子的中的应用;I.Tonico和R.W.Woody将激子理论进一步应用于有限长度的螺旋聚合物,对吸收带附近的光吸收和偏振光旋转行为进行了研究。另一方面,考虑到有机共轭聚合物的强电声耦合特性。S.Phillpot和A.Bihsop采用能够表述强电声耦合特性的SSH模型,基于含时的半经典方法,求得了幅度呼吸子的吸收谱;K.Fesser,A.Bishop通过连续化的电声耦合模型对聚乙炔中极化子的光吸收进行了理论计算得到了极化子的特征吸收特征,这两个理论工作并未对聚合物链的手性螺旋构型加以考虑,所考虑的仅限于一维线性聚合物链。手性分子独特的几何构象—缺少结构反演对称性—使得分子内部形成了手性螺旋静电势。由电子的运动而引起的电子与手性静电势的相互作用项可以表述为Rashba自旋轨道耦合项,对于手性分子可以将其称之为手性诱导自旋轨道耦合。手性诱导自旋轨道耦合普遍用于手性诱导自旋选择效应的相关讨论,并作为这一现象出现的根本原因之一确定下来。有机手性分子其他物理特性的讨论中还没有引入手性诱导自旋轨道耦合这一作用机制。手性诱导自旋轨道耦合不仅能够引起光吸收物理过程中跃迁频率的改变从而导致吸收峰的劈裂,同时也将圆二色性的讨论扩展至自旋自由度。手性诱导的自旋轨道耦合与手性分子的形貌以及几何结构直接相关。因此,手性诱导自旋轨道耦合具有几何结构相关性,这意味着手性聚合物的光学物理特性不但与自旋轨道耦合强度有关而且将会受到手性分子构型的影响。本论文基于SSH模型以及半经典的光致跃迁理论,考虑手性分子中固有的手性诱导自旋轨道耦合,理论模拟了手性诱导自旋轨道耦合对于手性螺旋聚合物光吸收以及圆二色性的影响。本论文具体研究内容如下:1.基于紧束缚SSH模型和半经典的光吸收理论,探讨手性诱导自旋轨道耦合对于光吸收特性的影响。手性诱导自旋轨道耦合与电子动量以及自旋的三个空间分量相关,由此能够引起电子定态能级的劈裂以及电子波函数的自旋混合。手性诱导自旋轨道耦合源于手性螺旋静电场中线动量与自旋的耦合,手性诱导自旋轨道耦合与手性分子的几何构型直接相关。因此,可以通过调节手性分子的结构实现对自旋轨道耦合强度、能级劈裂程度以及自旋混合程度的调控。由手性诱导自旋轨道耦合所引起的吸收峰劈裂正比于自旋轨道耦合强度。此外,吸收峰的劈裂同样与手性参量—螺旋抬角θ、相邻格点间的扭角φ—有关。对于同样的自旋轨道耦合强度,降低抬角θ能够引起更加明显的能级劈裂即吸收峰的劈裂,但波函数的自旋混合会相应地降低;增大抬角则相反。扭角φ的变化对于吸收峰的劈裂影响极小,这与螺旋的周期性结构相关。2.手性螺旋有机分子中,圆二色性由轨道磁矩与自旋磁矩共同决定。不考虑手性诱导自旋轨道耦合时,手性分子圆二色性仅由电子的轨道运动决定,自旋的考虑与否并无影响。手性诱导自旋轨道耦合引起了波函数的自旋混合,自旋对于圆二色性的贡献不再为0,不可忽略。由于波函数的归一化以及自旋磁矩确定的强度系数,自旋磁偶极跃迁矩阵元主要取决于自旋混合程度,自旋混合程度的增强可以通过增大自旋轨道耦合强度或降低螺旋抬角θ实现。螺旋抬角θ不仅是手性诱导自旋轨道耦合的手性参量还同时是螺旋聚合物的几何构型参量,改变抬角θ不仅能够引起自旋磁偶极跃迁矩阵元的变化,还能够同时改变偶极跃迁矩阵元以及轨道磁偶极跃迁矩阵元。因此,抬角θ改变所带来的圆二色性的强度变化是偶极跃迁矩阵元与磁偶极跃迁矩阵元协同作用的结果。自旋相关圆二色性在强自旋轨道耦合的低聚物中表现的更加明显,与轨道圆二色性在强度上是可比的。3.对于具有螺旋结构的手性分子而言,链长的变化能够改变能级密度这与螺旋构型无关;链长的变化能够改变分子轨道的轨道角动量,这决定于手性螺旋结构。轨道磁矩正比于轨道角动量,由此,轨道相关圆二色性的强度表现出随链长的增加而增大的趋势,这种趋势具有频率相关性。随着链长的增加,自旋相关圆二色性会表现出更加密集的分布,这是由能级密度的增加所决定的,但强度并不会发生明显变化。
张毛毛[3]（2021）在《有机太阳能电池内非均匀电场调控的激发态特性研究》文中研究表明有机半导体包括有机小分子和高分子,因其质轻、柔性、制备简单等优势,在传感器、激光器、光开关和太阳能电池等方面具有广泛的应用。与无机半导体不同,有机半导体具有较强的电子-晶格相互作用,这导致掺杂的电子和空穴能够使晶格畸变,从而形成自陷的元激发,如孤子、极化子和双极化子。另外,通过光或者电激发形成的中性激发态,如激子和双激子,除了存在电子和空穴之间的库仑相互作用外也会受到局域晶格势场的束缚。这些独特之处使其具有丰富的光、电、磁等功能特性。目前,以有机半导体作为光伏层的太阳能电池在能源利用中已展现出广阔前景。然而,该类器件较低的光伏效率和较差的稳定性阻碍了其市场化进程。解决这些问题的一个重要方向是对其基本的光伏过程有更深层次的理解,特别是,如何调控有机太阳能电池内激发态的行为。调控有机分子的光激发过程对于优化有机太阳能电池的光伏过程至关重要。尽管实验研究已表明温度效应对于光吸收具有一定影响,但详细的相关动力学过程（包括:激发动力学和内转换动力学）并不清楚。特别是,电荷分离是有机光伏的核心过程。近几年,随着飞秒超快技术和瞬态探测技术的发展,一些最新的电荷分离现象难以用传统的激子理论去解释。例如:瞬态光致吸收光谱实验指出,在某些高效的有机光伏体系内,有高达70%的电荷可在～100 fs内实现分离。根据激子理论,激子不可能在飞秒尺度内大量输运到给体/受体界面。目前,导致超快电荷分离现象的原因尚不明确。另外,电荷分离过程一般认为是由给体/受体界面形成的冷电荷转移态或热电荷转移态主导的。但是,对于给定的有机光伏体系,到底哪种机制起主导作用,调控这两种机制主导的电荷分离过程的手段及机理是什么?澄清上述问题将对有机太阳能电池光伏效率的进一步提升提供理论基础和调控依据。有机太阳能电池内,电场对激发态具有重要的调控作用,并且电场形式在空间上往往表现为非均匀场。一方面,有机光伏层内分子取向紊乱、各种缺陷以及给体/受体界面电荷积累都可能诱导非均匀电场;另一方面,通过向光伏层加入电性材料（比如:极性添加剂、铁电聚合物等）也可以人为产生或调控非均匀电场的分布和强度。除了空间上的非均匀电场,光激发过程中光场的电场分量具有时间尺度上的非均匀性,我们可引入高斯形式的飞秒脉冲电场模拟外界光场,研究其对光激发过程的调控。基于此,本论文采用紧束缚SSH模型结合非绝热的量子动力学方法,对有机太阳能电池内非均匀电场调控的激发态特性展开了研究。研究内容和主要的结论包括:1.有机太阳能电池内飞秒脉冲电场诱导的光激发动力学通过引入飞秒脉冲电场模拟光场,并计入温度效应,分别研究了聚合物分子内及其异质界面的光激发动力学。研究发现,温度效应对聚合物分子内各种受激模式的光吸收效率影响不大,但对聚合物分子受激吸收后产生的热激发态内转换弛豫具有明显的调控作用。为了解释有机异质界面亚带隙光吸收信号的来源,进一步模拟了有机给体/受体体系中的光激发动力学。结果表明体系中存在两种不同模式的电子受激跃迁,其跃迁能均低于单体能隙,称为亚带隙激发或跃迁。通过模拟带边能级电子占据数随时间的演化以及给体/受体界面电荷转移动力学,明确证实了亚带隙的低能跃迁源于冷电荷转移吸收,而高能跃迁则来自热电荷转移吸收。此外,我们澄清了界面结构和光激发条件对电荷转移吸收效率和吸收位置的影响。这些发现为今后实验上调控有机太阳能电池内的光激发和内转换过程提供了理论指导。2.有机太阳能电池内空间非均匀电场驱动的激发态输运及解离动力学通过引入空间尺度的非均匀电场,我们系统研究了它对激发态动力学的影响。计算发现,聚合物分子内的激子和双激子都能在非均匀电场的驱动下定向且超快的输运。特别是,激子和双激子的输运方向相反,其机制归因于它们在外电场下相反的极化行为。进一步,我们根据这一结论理论设计了非均匀电场对有机发光的超快调控,并对调控结果进行了预测,以期得到实验证实。另外,非均匀电场对给体/受体界面上的冷电荷转移态也有显着的调控效果,发现其动力学演化与电场强度分布密切相关。对于初始产生在强场区域的冷电荷转移态,它将直接解离为自由电荷;而初始产生在弱场区域的冷电荷转移态,它首先会沿着给体/受体界面快速输运到强场区域,继而实现电荷分离。最后,我们揭示了冷电荷转移态的输运机制并讨论了受体分子聚集对冷电荷转移态输运的影响。以上研究对于解释一些最新的电荷分离现象具有一定的参考和借鉴价值。3.有机太阳能电池内飞秒脉冲电场诱导的激发态再激发动力学实验上应用pump-push-photocurrent/probe（PPP）光谱技术证实了热激子以及热电荷转移态对电荷分离的贡献。尽管目前也发展了一些理论方法去解释PPP光谱结果,但体系本征的一些因素对激发态再激发动力学的影响还不清楚。通过构建相关物理模型并计入光场,我们分别研究了聚合物分子内激子和给体/受体界面上冷电荷转移态的再激发动力学。研究发现,无论是激子还是冷电荷转移态都可以在飞秒脉冲电场的作用下重新激发至高能态（包括热激子和热电荷转移态）。跃迁的模式和几率主要依赖于激发能量。进一步,通过计算不同激发强度下临界解离场的强度,证明了热激发态中的电荷离域效应对电荷分离的贡献。该工作不仅合理解释了实验结果,还为实验上提供了有效调控电荷分离的手段。
黄建启[4]（2021）在《二维材料拉曼散射谱的理论研究》文中研究说明近年来,二维材料由于其独特的物理化学性能得到了广泛的研究。不同于块体材料,电子在二维材料中只能在二维原子面内自由移动,而在第三维度受到量子约束,使得二维材料在电学、光学、热学以及机械性能等方面表现出很多新奇的特性。拉曼光谱作为一种快速、无损、灵敏度高的分析方法,在二维材料的结构、性能研究方面应用广泛。非共振拉曼光谱常被用来判断二维材料的层数,然而现有文献中对拉曼频移随层数的变化存在着不同的理论解释,到底哪种解释对于二维材料更具有一般性,需要做进一步的研究分析。共振拉曼有着复杂的物理过程,大多文献对其研究或采用近似模型,应用范围有限,或为基于实验拉曼的定性分析,缺少深层机理的理解。因此有必要从第一性原理出发,开发一套普适的、定量的共振拉曼模拟计算方法。不少文献对过渡金属二硫化物（TMDCs）体系的面内拉曼模式E2g随层数增加而红移的反常现象作了报道,对此现象存在两种不同的理论解释:Davydov劈裂和电荷屏蔽效应。利用Placzek的极化率理论,本文研究了 h-BN和InI两类二维材料体系的非共振拉曼。结果发现,这两类材料的面内振动模式对应的拉曼峰也都随层数增加逐渐红移。分别考虑了上述两种理论模型,结果发现Davydov劈裂并不能解释h-BN中的拉曼反常红移,而电荷屏蔽效应可以很好的解释h-BN和InI材料中的拉曼频移反常现象。由此得出结论,电荷屏蔽效应对于解释各类二维材料面内的拉曼振动模式频率随层数增加而降低的反常红移现象更具有一般性。在含时微扰量子理论框架下,通过编程,我们开发了模拟分析共振拉曼谱的代码并将此代码应用于不同TMDCs二维材料的共振拉曼计算。本文计算了单层MoS2的单共振旋光拉曼,得到了高激光能下入射旋光与散射旋光手性相同时出现的E’拉曼峰,利用代码计算得到的拉曼张量对此现象做出了解释。本文计算了单层ReS2的单共振拉曼,通过在代码中设计不同的物理过程,发现拉曼散射过程中的量子干涉效应导致了非手性的ReS2中出现手性拉曼。本文还计算了单层MoTe2的双共振拉曼,并对6个二阶拉曼峰的模式组合进行了定量的计算。该工作对于解决一直存在争论的二阶拉曼峰的指认提供了一个定量的计算方法且有力的理论依据。本文使用开发代码计算的结果与相关实验结果都符合的很好,说明了此代码的可靠性与普适性。
黄林坤[5]（2021）在《基于芳醚化合物的室温磷光和环境响应磷光材料的研究》文中研究说明有机磷光由于其三线态激子的寿命和三种自旋多重态在传感器、生物医学和有机光电材料方面均有广阔前景。要获得有效的纯有机室温磷光,我们不但需要提高系间窜越效率,同时应该抑制非辐射跃迁和双分子猝灭。随着有机磷光领域的多年研究,我们已经知道了其基本的光物理过程,这有利于我们设计分子体系,但是对于磷光的敏感性相关应用一直有待发展。目前环境响应型磷光材料还非常稀少,其固有机制不明,并且大多数是基于淬灭机理,这对于分子设计和实际应用有很大限制。本人在博士研究生阶段致力于纯有机室温磷光及其相关应用方面研究,开拓室温磷光分子体系,并对其功能性进行研究,从理论到实际,探索有机分子的特性。具体内容如下:1.电子给体-硫原子-电子受体的室温磷光体系的构建。纯有机室温磷光可以从内部分子设计得到磷光发射。首先我们通过电子给体和电子受体基团的分子内电荷转移态来减小单线态和三线态之间的能级差（△EST）,促进系间窜越;然后选择有一定重原子效应的硫原子来提供孤对电子来增强旋轨耦合作用;最后我们选择sp3的连接方式来减少分子间相互作用淬灭磷光。最终我们得到DSA分子固体的发光绝对量子产率达20%,并且能有效发射室温磷光。通过调整给体和受体基团与基于单晶数据的理论计算,我们得出结论:电子给体和电子受体提供的电荷转移态有利于三线态激子布居,同时sp3的结构在空间中形成类四面体结构稳定发光分子并且减少π-π淬灭作用。进一步微调电子受体的基团位置发现其发光性质改变,为我们后续设计出更优异的分子提供了思路与方向。2.质子“点亮”的室温磷光材料的构建。室温磷光（RTP）传感器与荧光传感器相比具有独特的优点,如斯托克斯位移大、寿命长等。不幸的是,由于激发三线态的敏感性,几乎所有的RTP传感器都是基于淬灭机制的。在这里,我们报告了一种硫醚RTP分子,当挥发性酸蒸汽（如HCl）接触时显示RTP“点亮”。我们将吡啶和喹啉这类良好的质子受体接入我们的硫醚体系中,利用质子结合后的分子内的电荷转移态产生绿色的室温磷光,酸蒸汽的检测限为8.3 mg/m3,量子产率达10%。为了阐明潜在的机理,通过荧光光谱并且借助单晶X射线衍射获得的分子坐标进行理论计算。结果表明,分子存在分子电荷转移态,但是磷光状态下的电荷转移特性至关重要。“点亮”型室温磷光的设计理念可以大大拓宽有机RTP分子的应用范围。3.基于sp3连接的双发射磷光探究。室温磷光材料在环境刺激下较荧光材料还存在时间维度上的寿命变化可以作为附加的视觉参数,因此,视觉参数的数量可以从2个增加到3个,这将极大地促进其实际应用。本文表明,利用三苯胺（TPA）作为电子给体,通过sp3连接子与受体连接,得到了六种基于TPA的AIE活性的室温磷光发光材料。在低温下,可以观测到明显的双磷光发射,双磷光峰主要由局域的给体和受体的三线态发射;在室温下,只有合并的RTP峰存在。理论研究表明,两个温度相关的磷光峰都来自于最低激发三线态的（T1）的全局/局部极小几何构型。这样我们引入了两个时间维度,可以将视觉参数进一步拓展,为设计和控制具有复杂激发态动力学的高自由度分子系统提供了重要线索。4.主客体相互作用的环境响应型室温磷光材料设计。大多数萘环分子或者更大共轭的分子并不能在凝聚态中发室温磷光,只能分散在刚性基质中才能观测到室温磷光,这大大限制了我们的应用。本课题利用与这些大环化合物分子结构类似的分子作为主体,能够有效地将磷光分子良好的分散在其中,得到无定型的室温磷光材料,磷光量子产率超过30%。我们改变主体与客体分子去研究其发光原理,发现主客体之间存在强的电子耦合作用,发生能量转移。同时,我们利用主体分子对客体的影响,将主体分子设计含有淬灭基团,得到氨气激活的室温磷光,开拓了环境响应型室温磷光体系及应用。
刘冰[6]（2021）在《二维拓扑材料的理论研究》文中研究说明当前凝聚态物理学中研究的一个热门领域是在真实材料中探索和分类不同的拓扑相。拓扑材料的体相是非平庸的,表现出来就是在边界（或表面上）出现特殊的边界态（或表面态）,这些态将会在自旋电子学和量子计算中发挥重要作用。其中,二维拓扑材料的结构相对简单,易于研究,且载流子被限制在二维平面内,又会带来其它奇特的性质。在本论文中,我们研究了几种不同的二维拓扑相,论文的主要内容为:第一章主要对当前几种不同类型拓扑材料的研究进展做了详细的介绍,包括传统的一阶拓扑绝缘体、新型的高阶拓扑绝缘体和拓扑半金属。第二章主要介绍了研究工作所基于的密度泛函理论方法和紧束缚模型方法,以及使用的软件。在第三章中,利用第一性原理方法和紧束缚模型方法,我们对二维碳基材料γ-石墨炔的拓扑性质进行了计算。计算结果表明,γ-石墨炔是一种大带隙（～0.94 eV）的二维电四极拓扑绝缘体,作为一种二阶拓扑相,γ-石墨炔具有电四极拓扑绝缘体的三个基本特征:量子化的体电四极矩、有带隙的拓扑边界态和边界态带隙内的拓扑端点态。不仅如此,开带隙的拓扑边界态存在于以-C≡C-作终端的扶手椅型条带上,并且带隙内的拓扑端点态存在于120°的角上,这两个现象可以分别从不同的边界跃迁构型和端点手性电荷来解释。另外,拓扑端点态在存在有限大小无序的情况下是稳定的,且能级不随体系大小的变化而改变,说明拓扑端点态具有很强的稳定性。在第四章中,我们结合紧束缚模型、迭代格林函数方法和Lanczos迭代方法,对范德华耦合的二维双层旋转材料中由层间耦合所诱导的两个高能带隙的拓扑性质进行了研究。通常,随着旋转角的减小,层间耦合将增强,进而使低能带变平并出现两个高能带隙将它们隔离开来,这两个高能带隙就对应于输运测量中低能带的满填充和零填充。研究发现,双层旋转石墨烯和双层旋转氮化硼在两个高能带隙中都是二维二阶拓扑绝缘体,它们都具有二维二阶拓扑绝缘体的三个基本特性,即非零的体拓扑数、带隙内的拓扑边界态和边界态带隙内的拓扑端点态。特别地,这两种二阶拓扑态在相当大的相称旋转角范围内都存在,并且当考虑微观结构无序和改变旋转中心时,拓扑端点态都非常稳定。在第五章中,我们设计了三种具有非点式对称性（二维墙纸群p2mg,p2gg和p4mg）的图案化二维电子气晶格,通过对称性分析和数值计算揭示了外加的非点式对称性会在体系中诱导出丰富的拓扑能带交叉类型:在只考虑固有自旋轨道耦合的情况下,体系具有四重简并的狄拉克节点线,是一种狄拉克节点线半金属;如果同时考虑固有自旋轨道耦合和Rashba自旋轨道耦合,那么狄拉克节点线会消失,并且出现漏斗型的外尔点。
黄文环[7]（2021）在《萘酰亚胺类化合物的自旋多重度调控及光磁性质研究》文中进行了进一步梳理激发态和基态自旋多重度的调控在发光,磁性甚至是量子计算等领域一直都是非常重要的课题。在发光领域,特别是有机室温磷光领域,促进单重态到三重态的转变是有机室温磷光产生的关键。在磁性领域,使自旋有序排布是制备有机铁磁性材料的难点。本人在攻读博士学位期间主要致力于萘酰亚胺分子的基态和激发态的调控,以萘酰亚胺为主要研究对象,探索自旋多重度调控的方法以及研究具有不同自旋多重度的萘酰亚胺化合物的光学和磁学性质,从激发态的自旋多重度的调控过渡到基态自旋多重度的调控,并对其可能的应用进行初步探索,主要内容如下:1.在激发态自旋多重度调控方面,主要侧重于单重态到三重态的转变策略的开发,研究了连接单元对发光性质的影响,包括氧连接的二氟化硼二酮以及碳连接的萘酰亚胺闭壳化合物吸收及激发态单重态、三重态的发光。通过紫外可见吸收光谱、稳态发射光谱、单光子计数器以及理论计算等手段研究了以氧原子为连接单元的二氟化硼二酮体系,随着电子给体的给电性增加,该体系激发态自旋多重度的变化以及伴随着的发光性质的变化规律;及以碳为连接单元的萘酰亚胺及其对照分子。测试结果表明随着给电子基甲氧基数量的增加,单线态S1与三线态T1之间的能级差减小,当甲氧基数量增加到一定程度后,碳连接单元对分子的磷光,寿命的影响可以忽略不计。2.在基态自旋多重度调控方面,主要侧重于如何将闭壳层化合物转变为稳定开壳层化合物,并使其基态由单重态向三重态转变。我们提出了一种产生稳定自由基的方法,将闭壳层的萘酰亚胺即基态为单重态的分子转变为开壳层的分子。以萘酰亚胺作为缺电子基,通过连续增强给电子基给电性的方法,使其发生分子内的电子转移,且电子能离域在萘酰亚胺上,电子之间有一定的相关性,使得自由基能长时间稳定存在;同时我们还基于此设计思想,制备出了在水相中稳定的自由基,并利用紫外可见吸收光谱仪、荧光光谱仪、电子顺磁共振谱仪对其光学性质、磁学性质进行了研究。我们发现加入碱后,溶液的颜色发生了变化,在长波长区域出现了新的吸收峰。而且颜色的改变伴随着电子顺磁共振信号的出现,该信号显示我们所制备的自由基能长时间稳定存在。3.研究了取代基的位置以及连接单元的长度对萘酰亚胺类化合物自旋多重度的影响以及光学性质的影响。合成了具有不同取代位置的OAP,MAP,PAP分子以及有不同连接单元（linker）的PAPP,MAPP分子,分别研究了酮羰基的取代位置对萘酰亚胺的光学和磁学性质的影响以及连接单元对对萘酰亚胺的光学和磁学性质的影响。我们发现羰基在苯环上的邻间对取代,对中性分子的吸收谱影响不大,最大吸收都在333 nm左右。低温的发射邻位取代的磷光比例最高。而加入叔丁醇钾后,邻间对取代的分子吸收出现了明显的区别,低温下的发射,对位的发射波长最大。邻间对取代的三个分子加入叔丁醇钾产生自由基后,交换积分以及EPR信号也不同,这说明我们可以通过调整取代基的位置来调控两个电子之间相互作用的大小。相对于取代基位置,连接单元由一个苯环变成两个苯环对萘酰亚胺的光学和磁学性质影响相对来说较小。4.在制备出稳定的萘酰亚胺自由基的基础上,尝试利用萘酰亚胺自由基作为基本单元,构筑有机铁磁性材料,对这种可能性进行了初步探索。我们合成了萘酰亚胺与苯乙酮不通过共价连接（B-type）、萘酰亚胺与苯乙酮直接连接（C-type）以及萘酰亚胺与苯乙酮通过柔性链连接（T-type）三种不同类型的有机自由基,利用电子顺磁共振（EPR）波谱仪、超导量子干涉仪测试了这三种自由基在固态下的EPR谱和磁滞回线,发现三者都有一定的铁磁性,C-type的矫顽力最弱,而B-type、T-type较强,连接单元的有无对铁磁性的强弱有一定影响。但是柔性连接单元对于分子内电子自旋的交换影响不大,更多的可能是影响自由基分子之间的堆积,进而影响分子间的自旋与自旋相互作用。
马凯鑫[8]（2020）在《基于能级统计的安德森局域化现象研究》文中指出1958年,安德森在研究无序系统中电子的运动时发现无序强度的增加会导致电子局域在有限区域内,这种现象称为安德森局域化。直到现在,安德森局域化现象依然是凝聚态物理学中重点关注的研究现象之一。另一方面,随机矩阵理论不仅可以表征复杂原子核能级的统计性质,也可以用来研究安德森局域化。近年来,多体局域化的研究发现不仅存在局域相和退局域相,还可能存在中间相。本文将基于随机矩阵理论,利用能级统计方法,对安德森局域化现象中一些有争议的问题进行详细地研究。这些研究结果丰富了量子理论,还可解释更多的量子现象,对于推动量子理论的实际作用具有重要意义。首先,借助于高阶能级间距比r（k）,k=1,2,3,分别表示一阶、二阶和三阶能级间距比。在一维非周期势系统中研究了相对高阶能级间距比R（k）=1-r（k）在局域相和退局域的性质。分别考虑了一维均匀势模型,安德森模型,Aubry-Andre-Harper模型和缓慢变化势模型中。研究结果表明:在这些模型中,对于局域态,R（k）均值的关系为<Rn（1）><<RN（2）><<Rn（3）>,而对于退局域态,<Rn（1）>的值最大。R（k）在这两个相中的性质不同,因此r（k）可以用于衡量安德森局域化现象。其次,利用能级统计方法分别研究了近带结构、远带结构和稀疏随机矩阵系综中的安德森局域化现象,这里带指矩阵元以带的形式分布在矩阵中。研究结果表明:对于近带结构随机矩阵系综,安德森转变的临界点在B/N1/2<0.5处,遍历非遍历转变点为B/N1/2≈1.5,其中B表示矩阵元近带宽度,N表示矩阵的尺寸;对于远带结构随机矩阵系综,安德森转变的转变点为Bf/N≈ 0.5,遍历非遍历转变点为Bf/N≈0.64,其中Bf表示矩阵元远带宽度;对于稀疏随机矩阵系综,Nη≈2.2为安德森转变的临界值,遍历非遍历转变点为Nη≈3,其中,η取[0,1]区间的一个数,Nη表示每行矩阵非零矩阵元的个数。最后,利用能级统计的方法研究了 Cayley树模型的边界格点以不同的概率p连接其它两个边界格点的一般情况,得到了安德森转变,并通过逆参与比和香农信息熵进行了验证。此外,利用表征遍历性的△MR确定了遍历非遍历转变点。最终得到了 Cayley树模型的相图。研究结果表明:当p>0时,系统存在安德森转变点,且p越大,安德森转变点的值越大;当p>0.1时,系统开始出现遍历非遍历转变点,且p越大,遍历非遍历转变点的值越大。
王语杨[9]（2020）在《对均配和杂配Cu（Ⅰ）发光配合物的理论研究》文中认为过渡金属配合物有机电致发光材料能同时利用三重态和单重态激子,使发光效率大大提高。稀有贵金属铱、铂、锇等有机金属配合物性能优异,但由于环保、储量及价格等因素使其应用受限,亟待开发替代材料。Cu（Ⅰ）配合物由于其价格低廉、对环境友好以及缺少低能态的金属中心（MC）d-d*跃迁成为金属配合物发光材料的理想候选者。本论文采用了DFT/TDDFT的方法研究了一系列Cu（Ⅰ）配合物的基态和激发态的结构、辐射跃迁速率、非辐射跃迁速率及其影响因素,解释了Cu（Ⅰ）配合物中配体从N^N至P^P配体变化过程对于电子结构以及发光性质的影响。对辐射跃迁过程的研究表明:分子1由于具有最高的MLCT比例,导致其旋轨耦合作用大于其他分子,具有最高的辐射跃迁速率;分子2由于具有最高的三重态激发能,并且振子强度与旋轨耦合矩阵元的配合度也较高,因此具有较大的辐射跃迁速率;分子4单电子单中心的旋转-轨道积分为零,因此辐射跃迁速率为零。即受体型配体（N^N）使得金属参与跃迁（MLCT）比例高;供体型配体（P^P）使得配体到配体跃迁（LLCT）比例高。对非辐射跃迁过程的研究表明:分子2由于N^N配体与P^P配体间空间位阻的配合,抑制了N^N配体的弯曲振动,因此具有较小的重组能,致非辐射速率降低。杂配分子3,由于NP配体中二苯基-磷结构的加入,破坏了原来N^N配体的共轭性质,且并未有大的空间位阻填满此配位空间,导致NP配体中P原子所连的苯环的摇摆振动加剧,致使分子3具有最大的重组能,非辐射跃迁速率较大。本文从理论上阐述了不同配位结构对Cu（Ⅰ）配合物对发光性质的影响,解释了供受体混合的杂配位配合物具有更好的发展前景的原因,为Cu（Ⅰ）配合物发光材料的结构调控提供了有价值的参考。
林桂锋[10]（2020）在《供电子基团修饰对NNI-R系列分子的光物理性质的影响》文中进行了进一步梳理由于室温磷光（Room temperature phosphorescent,RTP）有机分子的三重态具有较长的发射寿命,以及较长的激子迁移距离,因此在有机发光二极管、光动力疗法、生物传感器和生物成像等领域的具有广泛的应用前景。迄今为止,传统的RTP材料的设计和研究多含有贵重金属元素。但因贵金属配合物成本昂贵以及潜在的生物毒性在应用时受到一定限制。近年来,研究者开始着力研究更为廉价环保的纯有机RTP材料。研究者采用分子设计和材料设计等多种方法相结合的策略,合理设计和合成有机分子,从而达到改善分子发光性质的目的,获得长寿命、高量子产率的室温磷光材料。本文以N-苯基-1,8-萘二甲酰亚胺（N-phenyl-1,8-naphthalimide,NNI-ph）为原型分子,用具有不同供电子能力的基团对苯环对位氢原子进行取代,设计出一系列供电子基团修饰的NNI-ph-R（简写为NNI-R）分子,采用密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函理论（TD-DFT）对这些纯有机小分子进行了系统的理论研究。讨论了NNI-R分子在气相和二氯甲烷极性溶剂中发射磷光的可能性;计算了气相环境中,NNI-R系列分子的基态、单重激发态以及三重激发态的结构和能量,最高占据轨道（HOMO）和最低未占据轨道（LUMO）的能量及能隙差,旋轨耦合（SOC）矩阵元和荧光速率(kFL)以及系间窜跃速率(kISC);结合EL-sayed规则和自然轨道跃迁（Natural orbital transition,NTO）,分析了不同跃迁组态对系间窜跃（Intersystem crossing,ISC）的影响;利用Multiwfn软件进行了空穴-电子分布分析,重点讨论了供体的供电子能力的大小与kFL和kISC的关系。我们的研究结果表明,在二氯甲烷极性溶剂中,NNI-R系列分子的S1态有两个异构体,一个表现为局域激发（Localized excitation,LE）,另一个表现为电荷转移激发（Charge transfer,CT）。具有弱的供电子基（-OMe,-OH）的NNI-R分子S1态的LE结构,其供体和受体间二面角垂直,总能量远低于CT结构,会抑制系间窜越的出现,因此磷光现象不会发生。而在气相下,NNI-R系列分子的最低单重激发态（S1）只有一种稳定结构,这种结构具有的CT特征能显着抑制荧光发射,并能有效促进ISC。随着供体能力的增强,kISC逐渐增大。源于供电子基修饰的激发态结构变化引起的电子跃迁性质的改变使得NNI-Rs分子的室温磷光成为一种可能。我们的工作澄清了对NNI-ph-R分子的供电子取代基修饰能够有效促进ISC的适用条件,为基于NNI-ph的纯有机RTP材料的合成和表征提供了理论依据。
二、高分子中电子相互作用矩阵元（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高分子中电子相互作用矩阵元（论文提纲范文）
（1）手性有机半导体激发铁磁性的机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 有机半导体 |
| 1.1.1 有机半导体中的电子结构 |
| 1.1.2 有机半导体中的局域态以及自旋特性 |
| 1.1.3 有机半导体中的自旋注入与极化 |
| 1.2 手性有机材料 |
| 1.2.1 手性材料的光学特性 |
| 1.2.2 手性材料的自旋选择特性 |
| 1.2.3 手性自旋电子学的理论研究热点 |
| 1.3 本论文研究思路和内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 手性有机半导体及其复合物的研究方法 |
| 2.1 有机共轭体系的一维紧束缚模型(SSH模型) |
| 2.2 电子—电子相互作用(扩展的SSH模型) |
| 2.3 自旋轨道耦合作用 |
| 2.4 手性分子中的A-B效应 |
| 2.5 偏振光激发电子跃迁选择定则 |
| 参考文献 |
| 第三章 手性有机半导体的自发电荷转移磁矩 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 模型与方法 |
| 3.3 非手性有机半导体的自发电荷转移磁矩 |
| 3.4 手性有机半导体的自发电荷转移 |
| 3.5 手性有机半导体的自旋极化 |
| 3.6 螺旋结构对手性有机半导体自旋极化的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 手性有机半导体中偏振光激发铁磁性 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 模型与方法 |
| 4.3 有机半导体中电子自旋与光子的耦合 |
| 4.4 非手性有机半导体中的偏振光激发 |
| 4.5 手性有机半导体中的偏振光激发 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 攻读硕士学位期间发表文章及参与课题 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）手性聚合物的光学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 有机半导体 |
| 1.1.1 有机半导体种类及其功能性 |
| 1.1.2 π共轭聚合物的电子结构 |
| 1.2 有机半导体内的局域态 |
| 1.2.1 局域态的形成机制 |
| 1.2.2 局域态的电荷和自旋 |
| 1.3 有机手性的研究热点 |
| 1.3.1 手性聚乙炔及其材料制备 |
| 1.3.2 手性HOIP及其直接CPL探测 |
| 1.3.3 手性诱导自旋选择效应 |
| 1.4 拟开展的研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 手性有机材料光学特性的研究方法 |
| 2.1 半经典π电子SSH模型 |
| 2.2 手性诱导自旋轨道耦合 |
| 2.3 半经典光致跃迁理论以及偶极算符的二次量子化 |
| 参考文献 |
| 第三章 手性螺旋聚合物光物理性质研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 模型与方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 手性诱导的自旋轨道耦合所引起的吸收峰的劈裂强度 |
| 3.3.2 手性诱导自旋轨道耦合对于圆二色性的影响 |
| 3.3.3 手性诱导自旋轨道耦合强度对于圆二色性自旋分量的影响 |
| 3.3.4 手性参量—抬角θ—对于圆二色性影响 |
| 3.3.5 聚合物链长对于圆二色性的影响 |
| 3.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 总结与展望 |
| 攻读硕士期间参与课题 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）有机太阳能电池内非均匀电场调控的激发态特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 有机半导体材料简介 |
| 1.2 有机太阳能电池的研究现状 |
| 1.3 本论文涉及的热点问题 |
| 1.4 本论文的研究思路和内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 模型和方法 |
| 2.1 一维紧束缚SSH模型 |
| 2.2 电子—电子相互作用 |
| 2.3 定态薛定谔方程求解 |
| 2.4 非绝热量子动力学方法 |
| 参考文献 |
| 第三章 有机太阳能电池内飞秒脉冲电场诱导的光激发动力学 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型和方法 |
| 3.3 温度对聚合物分子内光激发动力学的影响 |
| 3.3.1 温度对聚合物分子内光吸收的影响 |
| 3.3.2 温度对激发态内转换的影响 |
| 3.4 有机给体/受体体系中的光激发动力学 |
| 3.4.1 有机给体/受体体系与其单体光吸收的比较 |
| 3.4.2 界面结构和光激发条件对电荷转移吸收的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 有机太阳能电池内空间非均匀电场驱动的激发态输运及解离动力学 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型和方法 |
| 4.3 非均匀电场驱动的聚合物分子内激子/双激子的输运和解离 |
| 4.3.1 激子和双激子超快输运动力学 |
| 4.3.2 基于激子和双激子超快输运的有机发光调控 |
| 4.4 非均匀电场驱动的有机给体/受体界面冷电荷转移态的输运和解离 |
| 4.4.1 冷电荷转移态的静态性质和非均匀电场分布 |
| 4.4.2 强场区冷电荷转移态的超快解离 |
| 4.4.3 弱场区冷电荷转移态的输运及解离 |
| 4.4.4 受体分子聚集对冷电荷转移态输运的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 有机太阳能电池内飞秒脉冲电场诱导的激发态再激发动力学 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型和方法 |
| 5.3 聚合物分子内激子再激发动力学 |
| 5.3.1 激发能量对激子再激发几率的影响 |
| 5.3.2 激子再激发后的解离动力学 |
| 5.4 有机给体/受体界面冷电荷转移态的再激发动力学 |
| 5.4.1 冷电荷转移态再激发诱导的电荷离域 |
| 5.4.2 冷电荷转移态再激发后的解离动力学 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 攻读博士期间发表的论文、参加的学术会议及参与课题 |
| 致谢 |
| 附录：英文论文 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）二维材料拉曼散射谱的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 二维材料的兴起 |
| 1.1.1 石墨烯 |
| 1.1.2 六方氮化硼 |
| 1.1.3 过渡金属硫族化合物 |
| 1.2 拉曼光谱表征技术 |
| 1.2.1 拉曼光谱的发展 |
| 1.2.2 拉曼光谱的种类 |
| 1.2.3 拉曼光谱的应用 |
| 1.3 二维材料拉曼呈现的问题 |
| 1.4 本文结构安排 |
| 第2章 拉曼谱计算理论 |
| 2.1 经典理论 |
| 2.2 量子理论 |
| 2.3 费米黄金定则 |
| 2.4 光跃迁吸收 |
| 2.5 共振拉曼散射 |
| 2.5.1 单共振拉曼散射 |
| 2.5.2 双共振拉曼散射 |
| 2.5.3 第一性原理模拟计算共振拉曼 |
| 2.6 拉曼群论分析 |
| 2.6.1 群的定义 |
| 2.6.2 群的特征标表 |
| 2.6.3 振动模式的光谱活性分析 |
| 第3章 非共振拉曼的计算研究 |
| 3.1 h-BN非共振拉曼 |
| 3.1.1 h-BN振动模式的群论分析 |
| 3.1.2 h-BN拉曼频移随层数的改变 |
| 3.2 InI非共振拉曼 |
| 3.2.1 InI振动模式的群论分析 |
| 3.2.2 InI拉曼频移随层数的改变 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 单共振拉曼的计算研究 |
| 4.1 单层MoS_2旋光拉曼的新选择定则 |
| 4.2 单层ReS_2的手性拉曼 |
| 4.2.1 单层ReS_2的结构、电子能带及声子谱 |
| 4.2.2 单层ReS_2的光吸收 |
| 4.2.3 单层ReS_2的拉曼谱 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 双共振拉曼的计算研究 |
| 5.1 单层MoTe_2光吸收 |
| 5.2 单层MoTe_2双共振拉曼的群论分析 |
| 5.3 单层MoTe_2双共振拉曼谱的指认 |
| 5.3.1 P_1峰的模式组合 |
| 5.3.2 P_2峰的模式组合 |
| 5.3.3 P_3峰的模式组合 |
| 5.3.4 P_4峰的模式组合 |
| 5.3.5 P_5峰的模式组合 |
| 5.3.6 P_6峰的模式组合 |
| 5.4 单层MoTe_2双共振拉曼的偏振选择性 |
| 5.5 单层MoTe_2双共振拉曼的色散关系 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 点群特征标表 |
| 附录B 计算程序输入文件 |
| .1 电光耦合矩阵元计算 |
| .2 声子计算 |
| .3 电声耦合矩阵元计算 |
| .4 共振拉曼计算 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
| 作者简介 |
（5）基于芳醚化合物的室温磷光和环境响应磷光材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 磷光基本原理 |
| 1.1.1 引言 |
| 1.1.2 磷光的光物理过程 |
| 1.1.3 磷光量子产率和磷光寿命 |
| 1.1.4 自旋-轨道耦合(spin-orbit coupling)(SOC) |
| 1.1.5 电子跃迁类型 |
| 1.1.6 电子转移 |
| 1.1.7 激基缔合物和激基复合物 |
| 1.1.8 光的本质 |
| 1.2 提高室温磷光效率 |
| 1.2.1 促进系间窜越(ISC) |
| 1.2.2 降低非辐射跃迁和减少猝灭过程 |
| 1.2.3 有机磷光的一些应用 |
| 1.3 环境响应型有机磷光材料 |
| 1.3.1 热响应型室温磷光 |
| 1.3.2 pH响应型室温磷光 |
| 1.3.3 光响应型室温磷光 |
| 1.3.4 力响应型室温磷光 |
| 1.3.5 力致室温磷光 |
| 1.3.6 其它环境响应型室温磷光 |
| 1.4 本论文选题与研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 给体-受体体系芳香硫醚化合物室温磷光 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.2.3 合成与表征 |
| 2.2.4 单晶制备与计算 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 不同受体的分子光学性质 |
| 2.3.2 DSA的光物理性质 |
| 2.3.3 o、m、ρ-DSA的室温磷光 |
| 2.3.4 单晶和理论计算 |
| 2.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 基于给体-受体芳香硫醚的酸响应室温磷光 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.2.3 合成与表征 |
| 3.2.4 计算与酸性实验方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 溶液中酸性探究 |
| 3.3.2 固体酸响应室温磷光 |
| 3.3.3 理论计算 |
| 3.3.4 伽马射线检测 |
| 3.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 基于sp~3连接给体-受体的温度响应双磷光发射研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.2.3 合成与表征 |
| 4.2.4 理论计算 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 AIE性质探究 |
| 4.3.2 聚集态光物理性质 |
| 4.3.3 双磷光现象的理论计算 |
| 4.3.4 双磷光的应用 |
| 4.3.5 萘和芘双磷光实现 |
| 4.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 基于主客体相互作用的环境响应型室温磷光材料 |
| 5.1引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 实验方法 |
| 5.2.3 合成与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 萘衍生物的磷光 |
| 5.3.2 萘衍生物主客体室温磷光 |
| 5.3.3 不同主体的主客体室温磷光 |
| 5.3.4 芘分子室温磷光 |
| 5.3.5 碱激活室温磷光 |
| 5.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（6）二维拓扑材料的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 拓扑相 |
| 1.1.1 拓扑概述 |
| 1.1.2 整数量子霍尔效应 |
| 1.2 拓扑绝缘体 |
| 1.2.1 一阶拓扑绝缘体 |
| 1.2.2 高阶拓扑绝缘体 |
| 1.3 拓扑半金属 |
| 1.3.1 狄拉克半金属 |
| 1.3.2 外尔半金属 |
| 1.3.3 节点线半金属 |
| 1.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第2章 理论研究方法 |
| 2.1 密度泛函理论 |
| 2.1.1 Born-Oppenheimer近似 |
| 2.1.2 Hatree-Fock近似 |
| 2.1.3 Hohenburg-Kohn理论 |
| 2.1.4 能量泛函 |
| 2.1.5 交换关联泛函 |
| 2.2 紧束缚模型 |
| 2.2.1 不考虑自旋自由度 |
| 2.2.2 考虑自旋自由度 |
| 2.3 Wilsonloop方法 |
| 2.3.1 一维体系的电偶极矩 |
| 2.3.2 二维体系的电偶极矩 |
| 2.3.3 二维体系的电四极矩 |
| 2.4 使用的软件 |
| 参考文献 |
| 第3章 二维γ-石墨炔中电四极拓扑绝缘体相 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.1.1 电四极拓扑绝缘体概述 |
| 3.1.2 六角晶格材料γ-石墨炔 |
| 3.2 计算方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 体拓扑性 |
| 3.3.2 拓扑内在机制 |
| 3.3.3 边界拓扑性 |
| 3.3.4 端点拓扑性 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 旋转摩尔超晶格中的高阶拓扑相 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 计算方法 |
| 4.2.1 紧束缚模型 |
| 4.2.2 结构弛豫 |
| 4.2.3 第一性原理方法 |
| 4.3 摩尔超晶格能带 |
| 4.4 TBG计算结果与讨论 |
| 4.4.1 能带结构 |
| 4.4.2 体拓扑性 |
| 4.4.3 边界拓扑性 |
| 4.4.4 端点拓扑性 |
| 4.5 TBBN计算结果与讨论 |
| 4.6 拓扑内在机制 |
| 4.7 实验观测 |
| 4.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 非点式对称图案化二维电子气中的多种拓扑半金属相 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 图案化二维自由电子气模型 |
| 5.3 二维非点式对称性晶格 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 能带结构 |
| 5.4.2 对称性分析 |
| 5.4.3 参数对能带的影响 |
| 5.4.4 狄拉克节点线的解析解 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（7）萘酰亚胺类化合物的自旋多重度调控及光磁性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 分子发光的基本原理 |
| 1.1.1 单重态,二重态与三重态 |
| 1.1.2 Jablonski示意图及其所涉及到的光物理过程 |
| 1.1.3 自旋-轨道偶合(spin-orbit coupling,SOC) |
| 1.2 自由基简介 |
| 1.2.1 自由基 |
| 1.2.2 自由基的产生 |
| 1.2.3 电子顺磁共振基本原理(自由基的检测) |
| 1.3 物质的磁性 |
| 1.4 纯有机室温三重态发光的发展趋势 |
| 1.5 稳定有机自由基的发展趋势 |
| 1.6 有机铁磁体的发展趋势 |
| 1.7 本论文的选题思路及依据 |
| 参考文献 |
| 第2章 氧连接的二氟化硼二酮和碳连接的萘酰亚胺化合物发光性质研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原料 |
| 2.2.2 方法 |
| 2.2.3 合成及结构表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 氧连接单元的二氟化硼二酮化合物发光性质 |
| 2.3.2 碳链接单元的萘酰亚胺化合物的光学性质 |
| 2.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 萘酰亚胺类稳定自由基的制备及其性质研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料 |
| 3.2.2 方法 |
| 3.2.3 合成及结构表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 取代基位置及连接单元对萘酰亚胺光磁性质的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 原料 |
| 4.2.2 方法 |
| 4.2.3 合成及结构表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 取代基位置对萘酰亚胺光学性质的影响 |
| 4.3.2 连接单元(linker)对萘酰亚胺光学性质的影响 |
| 4.3.3 取代基位置对萘酰亚胺磁学性质的影响 |
| 4.3.4 连接单元(linker)对萘酰亚胺磁学性质的影响 |
| 4.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 基于萘酰亚胺自由基室温铁磁体制备与表征 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 原料 |
| 5.2.2 方法 |
| 5.2.3 合成与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.4 小结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（8）基于能级统计的安德森局域化现象研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要内容 |
| 1.3.1 论文的主要工作 |
| 1.3.2 论文的结构安排 |
| 第二章 安德森局域化和随机矩阵理论 |
| 2.1 安德森局域化 |
| 2.1.1 安德森模型 |
| 2.1.2 迁移率边 |
| 2.1.3 局域化的标度理论 |
| 2.1.4 局域化长度 |
| 2.2 随机矩阵理论 |
| 2.2.1 随机矩阵理论的发展 |
| 2.2.2 本征值与本征向量 |
| 2.2.3 常见的随机矩阵 |
| 2.2.4 随机矩阵系综 |
| 2.3 能级统计 |
| 2.3.1 最近邻能级间距及其分布 |
| 2.3.2 最近邻能级间距比及其分布 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 一维非周期势系统的安德森转变 |
| 3.1 晶格模型和想对能级间距比 |
| 3.1.1 晶格模型 |
| 3.1.2 相对能级间距比 |
| 3.2 结果 |
| 3.2.1 均匀势模型 |
| 3.2.2 安德森模型 |
| 3.2.3 Aubry-Andre-Harper模型 |
| 3.2.4 缓慢变化势模型 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 随机矩阵系综中的安德森转变 |
| 4.1 带结构随机矩阵系综 |
| 4.2 稀疏随机矩阵系综 |
| 4.3 结果 |
| 4.3.1 近带结构随机矩阵系综 |
| 4.3.2 远带结构随机矩阵系综 |
| 4.3.3 稀疏随机矩阵系综 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Cayley树模型中的安德森转变 |
| 5 .1 Cayley树 |
| 5.2 结果 |
| 5.2.1 概率p对于Cayley树模型的影响 |
| 5.2.2 p=0时Cayley树模型的安德森转变 |
| 5.2.3 p=0.05时Cayley树模型的安德森转变 |
| 5.2.4 p=1时Cayley树的安德森转变 |
| 5.2.5 Cayley树模型的相图 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 进一步展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 致谢 |
（9）对均配和杂配Cu（Ⅰ）发光配合物的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 有机电致发光材料及器件概述 |
| 1.1.1 有机电致发光材料概述 |
| 1.1.2 有机电致发光器件的结构 |
| 1.1.3 有机电致发光器件的发光机理 |
| 1.2 有机电致发光材料 |
| 1.2.1 高分子聚合物 |
| 1.2.2 有机小分子 |
| 1.2.3 金属有机配合物 |
| 1.3 CU(I)配合物电致发光材料 |
| 1.3.1 单核Cu(Ⅰ)配合物 |
| 1.3.2 多核Cu(Ⅰ)配合物 |
| 1.3.3 热活化延迟荧光Cu(Ⅰ)配合物 |
| 1.4 选题意义和研究内容 |
| 第二章 理论基础和计算方法 |
| 2.1 薛定谔方程及一些基本近似 |
| 2.2 分子轨道理论 |
| 2.3 电子相关能 |
| 2.4 密度泛函理论 |
| 2.5 光化学基本原理 |
| 2.5.1 电子光谱理论 |
| 2.5.2 选择定则 |
| 2.5.3 激发态的衰减 |
| 2.5.4 辐射跃迁 |
| 2.5.5 无辐射跃迁 |
| 第三章 对均配和杂配Cu(Ⅰ)磷光配合物的理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算方法的选择 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 几何与电子结构 |
| 3.3.2 自然电荷布居 |
| 3.3.3 电离能(IP)和电子亲合势(EA)以及重组能 |
| 3.3.4 前线分子轨道 |
| 3.3.5 在二氯甲烷溶液中的吸收和发射光谱 |
| 3.3.6 磷光量子产率 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 总结 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间公开发表论文及着作情况 |
（10）供电子基团修饰对NNI-R系列分子的光物理性质的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 有机电致发光材料 |
| 1.1.1 有机电致发光材料发展概述 |
| 1.1.2 有机电致发光器件应用及前景 |
| 1.1.3 有机电致发光器件的结构 |
| 1.1.4 有机电致发光材料的分类 |
| 1.2 纯有机室温磷光材料的应用 |
| 1.2.1 传感器 |
| 1.2.2 生物成像 |
| 1.2.3 信息加密和防伪技术 |
| 1.2.4 光学记录与存储 |
| 1.3 纯有机小分子室温磷光材料的设计策略 |
| 1.3.1 增强S_1→T_n的系间窜跃 |
| 1.3.1.1 增强单三态之间旋轨耦合作用 |
| 1.3.1.2 降低单三态之间能差 |
| 1.3.2 抑制三重态激子无辐射衰减 |
| 1.4 选题意义和研究内容 |
| 第二章 理论基础和计算方法 |
| 2.1 薛定谔方程及一些基本近似 |
| 2.2 分子轨道理论 |
| 2.3 电子相关能 |
| 2.4 密度泛函理论 |
| 2.5 分子内光物理过程 |
| 2.5.1 电子光谱理论 |
| 2.5.2 选择定则 |
| 2.5.3 激发态的衰减 |
| 2.5.4 辐射跃迁 |
| 2.5.5 无辐射跃迁 |
| 2.6 磷光机制 |
| 2.6.1 影响磷光量子产率的主要因素 |
| 2.6.2 系间窜跃与电子自旋轨道耦合作用 |
| 第三章 供电子基团修饰对NNI-R系列分子的光物理性质的影响 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 计算模型及方法选择 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 磷光光物理基本过程 |
| 3.3.2 极性溶剂中分子NNI-R系列分子的几何结构和电子结构 |
| 3.3.3 气相环境中NNI-R系列分子的理论计算 |
| 3.3.3.1 分子的基态和激发态结构以及前线分子轨道分布 |
| 3.3.3.2 激发态电子跃迁性质和旋轨耦合常数计算 |
| 3.3.3.3 荧光速率和系间窜越速率计算 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间公开发表论文及着作情况 |
四、高分子中电子相互作用矩阵元（论文参考文献）
- [1]手性有机半导体激发铁磁性的机理研究[D]. 田其鹏. 山东大学, 2021(12)
- [2]手性聚合物的光学特性研究[D]. 杜梦昭. 山东大学, 2021(12)
- [3]有机太阳能电池内非均匀电场调控的激发态特性研究[D]. 张毛毛. 山东大学, 2021(10)
- [4]二维材料拉曼散射谱的理论研究[D]. 黄建启. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [5]基于芳醚化合物的室温磷光和环境响应磷光材料的研究[D]. 黄林坤. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [6]二维拓扑材料的理论研究[D]. 刘冰. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [7]萘酰亚胺类化合物的自旋多重度调控及光磁性质研究[D]. 黄文环. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [8]基于能级统计的安德森局域化现象研究[D]. 马凯鑫. 南京邮电大学, 2020(03)
- [9]对均配和杂配Cu（Ⅰ）发光配合物的理论研究[D]. 王语杨. 东北师范大学, 2020(02)
- [10]供电子基团修饰对NNI-R系列分子的光物理性质的影响[D]. 林桂锋. 东北师范大学, 2020(02)