Espalhamento de pólarons em compostos de poliparafenileno

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Falleiros, Maurício Bellissimo
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/36944
Resumo: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2019.
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spelling Espalhamento de pólarons em compostos de poliparafenilenoPolímeros semicondutoresTransporte de cargaPólaronsPoliparafenilenoTese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2019.A compreensão dos fenômenos envolvidos no transporte de cargas elétricas em polímeros condutores é um fator determinante para o avanço das tecnologias relacionadas, como a opto-eletrônica, conversão fotovoltaica, armazenamento de energia elétrica, biossensores e bioatuadores, entre outras. Neste trabalho, investigamos as características do transporte de cargas baseado em pólarons e bipólarons ao longo de uma cadeia do polímero poliparafenileno e de algumas variações, tratadas aqui como anomalias estruturais. A investigação é baseada num derivado do modelo desenvolvido por Su, Schrieér e Heeger para o poliacetileno, acrescido de termos de Hubbard para consideração das interações elétron{elétron e de um fator para inclusão dos efeitos da aplicação de campo elétrico externo à molécula. O modelo resultante é desenvolvido em duas dimensões espaciais, favorecendo a introdução de caracter ísticas estruturais das moléculas em questão que só podem ser descritas em duas dimensões. A evolução temporal do sistema segundo o modelo é obtida pelo tratamento simultâneo e acoplado da movimentação dos átomos em torno de suas posições de equilíbrio na molécula e das funções de onda do sistema de elétrons π. São observados os detalhes estruturais das moléculas relacionados ao deslocamento dos pólarons e bipólarons e ao seu bloqueio ao interagir com as anomalias. Adicionalmente, são estudadas também algumas situações de espalhamento envolvendo dois portadores de carga de mesmo sinal, com resultados análogos a colisões entre partículas na maioria dos casos, e casos específicos em que os portadores seguem suas trajetórias prévias após breve interação.The understanding of charge transport related phenomena in conducting polymers is a key factor to the advancement of technologies using these materials, as opto-electronics, photovoltaic conversion, energy storage, biosensors and actuators, among others. In this work we investigate the characteristics of the polaron/bipolaron based charge transport in a single polyparaphenylene chain and some variations of this polymer, which we treat here as structural anomalies. The research is based on a model derived from the one developed by Su, Schrie er and Heeger for polyacetylene, extended to include Hubbard terms to take into account electron{electron interactions and a factor to include e ects of an external electric eld applied to the molecule. The resulting model is developed in two spatial dimensions, allowing for the introduction of structural features of the molecules that can only be described in two dimensions. The time evolution of the system is obtained by simultaneous and coupled treatments of the movements of the atoms around their equilibrium positions in the chain and of the wave functions of the electron system. We observe structural details of the molecules related to the displacement of polarons and bipolarons and its blocking when interacting with the anomalies. In addition, we describe the scattering involving two charge carriers of same sign, with results similar to particle collisions in most cases, and in speci c cases the carriers follow their trajectories after a brief interaction.Instituto de Física (IF)Programa de Pós-Graduação em FísicaSilva, Geraldo Magela eFalleiros, Maurício Bellissimo2020-02-18T20:58:15Z2020-02-18T20:58:15Z2020-02-182019-06-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfFALLEIROS, Maurício Bellissimo. Espalhamento de pólarons em compostos de poliparafenileno. 2019. ix, 133 f., il. Tese (Doutorado em Física)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.https://repositorio.unb.br/handle/10482/36944A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-02-20T16:58:41Zoai:repositorio.unb.br:10482/36944Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-20T16:58:41Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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