Estudo teórico da forma de linha de absorção do poli(p-fenileno vinileno)
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2013 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFU |
Texto Completo: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15611 |
Resumo: | In this work we made a theoretical study of absorption line-shape of poly (pphenylene vinylene) (PPV). The model was applied in films processed by techniques: spin-coating (SC), layer-by-layer (LbL), and Langmuir-Blodgett (LB). The probability of electronic transitions was calculated based on the molecular model of excitons, Franck-Condon states, Gaussian distribution of non-entangled chains with conjugate degree n, semi-empirical parameterization of energy gap, electric dipole moment, and electron-vibrational mode coupling. Based on the approach of the energy gap functional dependence 1/n, the inclusion of the non-homogeneity energy dispersion 1/n2 is essential to obtain good experimental data agreement, mainly, where the absorption spectra display peaks width of about 65 meV. For unresolved absorption spectra, such as those observed for a large number of conjugated polymers processed via spin-coating technique, for example, the non-homogeneity energy dispersion parameterization is not significant. We develop a model to describe the possible chemical reactions of conversion of poly(xylyliden tetrahydrothiophenium chloride) (PTHT) monomers to PPV monomers and PPV monomers in others monomers of different degrees of conjugation. The dependence 1/n of the functional energy gap was compared with experimental data oligomers and calculations optimized geometry by Density Functional Theory (DFT). Effects of exciton confinement were considered in the transition dipole moment functional. Simulations to calculate the oscillator strength of the absorption spectra in PPV oligomers indicate that the HOMO-LUMO state prevails over other excited states. Results obtained from the use of the distribution of the random walk are as good as those achieved by the use of Gaussian distribution of conjugated segments in simulations of absorption spectra of the PPV. The use of transition dipole moment functional, which includes the effect of exciton confinement together with the distribution of the random walk provide good results in adjustments theoretical absorption spectra of PPV with more consistent physical parameters. |
id |
UFU_7ddb9e6ce378286a1449b68631edc7df |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufu.br:123456789/15611 |
network_acronym_str |
UFU |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFU |
repository_id_str |
|
spelling |
Estudo teórico da forma de linha de absorção do poli(p-fenileno vinileno)Poli(p-fenileno vinileno) (PPV)Forma de linha de absorçãoDispersão de energia não homogêneaMomento de dipolo de transiçãoDistribuição de segmentos conjugadosPolímeros conjugadosAbsorçãoPoly (p-phenylene vinylene) (PPV)Absorption line-shapeNonhomogeneity energy dispersionTransition dipole momentDistribution of conjugated segmentsCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAIn this work we made a theoretical study of absorption line-shape of poly (pphenylene vinylene) (PPV). The model was applied in films processed by techniques: spin-coating (SC), layer-by-layer (LbL), and Langmuir-Blodgett (LB). The probability of electronic transitions was calculated based on the molecular model of excitons, Franck-Condon states, Gaussian distribution of non-entangled chains with conjugate degree n, semi-empirical parameterization of energy gap, electric dipole moment, and electron-vibrational mode coupling. Based on the approach of the energy gap functional dependence 1/n, the inclusion of the non-homogeneity energy dispersion 1/n2 is essential to obtain good experimental data agreement, mainly, where the absorption spectra display peaks width of about 65 meV. For unresolved absorption spectra, such as those observed for a large number of conjugated polymers processed via spin-coating technique, for example, the non-homogeneity energy dispersion parameterization is not significant. We develop a model to describe the possible chemical reactions of conversion of poly(xylyliden tetrahydrothiophenium chloride) (PTHT) monomers to PPV monomers and PPV monomers in others monomers of different degrees of conjugation. The dependence 1/n of the functional energy gap was compared with experimental data oligomers and calculations optimized geometry by Density Functional Theory (DFT). Effects of exciton confinement were considered in the transition dipole moment functional. Simulations to calculate the oscillator strength of the absorption spectra in PPV oligomers indicate that the HOMO-LUMO state prevails over other excited states. Results obtained from the use of the distribution of the random walk are as good as those achieved by the use of Gaussian distribution of conjugated segments in simulations of absorption spectra of the PPV. The use of transition dipole moment functional, which includes the effect of exciton confinement together with the distribution of the random walk provide good results in adjustments theoretical absorption spectra of PPV with more consistent physical parameters.Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas GeraisDoutor em FísicaNesse trabalho fizemos um estudo teórico da forma de linha de absorção do poli(p-fenileno vinileno) (PPV). O modelo foi aplicado em filmes processados pelas técnicas: spin-coating (SC), layer-by-layer (LbL) e Langmuir-Blodgett (LB). A probabilidade de transição eletrônica foi calculada com base no modelo do exciton molecular, estados de Franck-Condon, distribuição Gaussiana de cadeias não emaranhadas com grau de conjugação n, parametrização semi-empírica do gap de energia, do momento de dipolo elétrico e do acoplamento eletrônico vibracional. Baseamos na aproximação do funcional do gap de energia de dependência 1/n, a inclusão da dispersão de energia não homogênea 1/n2, que é essencial para se obter uma boa concordância com os dados experimentais, principalmente em casos, onde o espectro de absorção apresenta picos com largura de aproximadamente 65 meV. Em espectros de filmes pouco definidos, tais como os processados pela técnica spin-coating, a dispersão de energia não homogênea não é significativa. Desenvolvemos um modelo para descrever as possíveis reações químicas de conversão de monômeros de poli- (cloreto de xilideno tetrahidrotiofeno) (PTHT) em PPV e de monômeros de PPV em outros de diferentes graus de conjugação. A dependência 1/n do funcional do gap de energia foi comparada com dados experimentais de oligômeros de PPV e cálculos otimizados da geometria pela Teoria do Funcional da Densidade (DFT). Efeitos de confinamento de exciton foram considerados no funcional do momento de dipolo de transição eletrônica. Simulações feitas para calcular a força de oscilador no espectro de absorção em oligômeros de PPV indicam que o estado HOMO-LUMO prevalece sobre outros estados excitados. Resultados obtidos pelo uso da distribuição do passeio aleatório são tão bons quanto aos realizados pelo uso da distribuição Gaussiana de segmentos conjugados em simulações de espectros de absorção do PPV. O uso do funcional do momento de dipolo de transição, que inclui efeito de confinamento de excitons, junto com a distribuição do passeio aleatório propiciam bons resultados nos ajustes teóricos de espectros de absorção do PPV com parâmetros físicos mais consistentes.Universidade Federal de UberlândiaBRPrograma de Pós-graduação em FísicaCiências Exatas e da TerraUFUMarletta, Alexandrehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798987U6Santos, Helio Ferreira doshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723841J5Miwa, Roberto Hirokihttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727058P6Pilla, Vivianehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728957H3Gonçalves, Déborahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727952E2Silva, Marcelo Castanheira da2016-06-22T18:42:56Z2014-01-242016-06-22T18:42:56Z2013-11-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfapplication/pdfSILVA, Marcelo Castanheira da. Estudo teórico da forma de linha de absorção do poli(p-fenileno vinileno). 2013. 177 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2013.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15611porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2016-06-23T06:20:58Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/15611Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2016-06-23T06:20:58Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Estudo teórico da forma de linha de absorção do poli(p-fenileno vinileno) |
title |
Estudo teórico da forma de linha de absorção do poli(p-fenileno vinileno) |
spellingShingle |
Estudo teórico da forma de linha de absorção do poli(p-fenileno vinileno) Silva, Marcelo Castanheira da Poli(p-fenileno vinileno) (PPV) Forma de linha de absorção Dispersão de energia não homogênea Momento de dipolo de transição Distribuição de segmentos conjugados Polímeros conjugados Absorção Poly (p-phenylene vinylene) (PPV) Absorption line-shape Nonhomogeneity energy dispersion Transition dipole moment Distribution of conjugated segments CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
title_short |
Estudo teórico da forma de linha de absorção do poli(p-fenileno vinileno) |
title_full |
Estudo teórico da forma de linha de absorção do poli(p-fenileno vinileno) |
title_fullStr |
Estudo teórico da forma de linha de absorção do poli(p-fenileno vinileno) |
title_full_unstemmed |
Estudo teórico da forma de linha de absorção do poli(p-fenileno vinileno) |
title_sort |
Estudo teórico da forma de linha de absorção do poli(p-fenileno vinileno) |
author |
Silva, Marcelo Castanheira da |
author_facet |
Silva, Marcelo Castanheira da |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Marletta, Alexandre http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798987U6 Santos, Helio Ferreira dos http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723841J5 Miwa, Roberto Hiroki http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727058P6 Pilla, Viviane http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728957H3 Gonçalves, Débora http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727952E2 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Silva, Marcelo Castanheira da |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Poli(p-fenileno vinileno) (PPV) Forma de linha de absorção Dispersão de energia não homogênea Momento de dipolo de transição Distribuição de segmentos conjugados Polímeros conjugados Absorção Poly (p-phenylene vinylene) (PPV) Absorption line-shape Nonhomogeneity energy dispersion Transition dipole moment Distribution of conjugated segments CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
topic |
Poli(p-fenileno vinileno) (PPV) Forma de linha de absorção Dispersão de energia não homogênea Momento de dipolo de transição Distribuição de segmentos conjugados Polímeros conjugados Absorção Poly (p-phenylene vinylene) (PPV) Absorption line-shape Nonhomogeneity energy dispersion Transition dipole moment Distribution of conjugated segments CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
description |
In this work we made a theoretical study of absorption line-shape of poly (pphenylene vinylene) (PPV). The model was applied in films processed by techniques: spin-coating (SC), layer-by-layer (LbL), and Langmuir-Blodgett (LB). The probability of electronic transitions was calculated based on the molecular model of excitons, Franck-Condon states, Gaussian distribution of non-entangled chains with conjugate degree n, semi-empirical parameterization of energy gap, electric dipole moment, and electron-vibrational mode coupling. Based on the approach of the energy gap functional dependence 1/n, the inclusion of the non-homogeneity energy dispersion 1/n2 is essential to obtain good experimental data agreement, mainly, where the absorption spectra display peaks width of about 65 meV. For unresolved absorption spectra, such as those observed for a large number of conjugated polymers processed via spin-coating technique, for example, the non-homogeneity energy dispersion parameterization is not significant. We develop a model to describe the possible chemical reactions of conversion of poly(xylyliden tetrahydrothiophenium chloride) (PTHT) monomers to PPV monomers and PPV monomers in others monomers of different degrees of conjugation. The dependence 1/n of the functional energy gap was compared with experimental data oligomers and calculations optimized geometry by Density Functional Theory (DFT). Effects of exciton confinement were considered in the transition dipole moment functional. Simulations to calculate the oscillator strength of the absorption spectra in PPV oligomers indicate that the HOMO-LUMO state prevails over other excited states. Results obtained from the use of the distribution of the random walk are as good as those achieved by the use of Gaussian distribution of conjugated segments in simulations of absorption spectra of the PPV. The use of transition dipole moment functional, which includes the effect of exciton confinement together with the distribution of the random walk provide good results in adjustments theoretical absorption spectra of PPV with more consistent physical parameters. |
publishDate |
2013 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2013-11-05 2014-01-24 2016-06-22T18:42:56Z 2016-06-22T18:42:56Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
SILVA, Marcelo Castanheira da. Estudo teórico da forma de linha de absorção do poli(p-fenileno vinileno). 2013. 177 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2013. https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15611 |
identifier_str_mv |
SILVA, Marcelo Castanheira da. Estudo teórico da forma de linha de absorção do poli(p-fenileno vinileno). 2013. 177 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2013. |
url |
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15611 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Uberlândia BR Programa de Pós-graduação em Física Ciências Exatas e da Terra UFU |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Uberlândia BR Programa de Pós-graduação em Física Ciências Exatas e da Terra UFU |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFU instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU) instacron:UFU |
instname_str |
Universidade Federal de Uberlândia (UFU) |
instacron_str |
UFU |
institution |
UFU |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFU |
collection |
Repositório Institucional da UFU |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU) |
repository.mail.fl_str_mv |
diinf@dirbi.ufu.br |
_version_ |
1813711349542289408 |