Estudo teórico do transporte de carga em semicondutores orgânicos e das propriedades eletrônicas e ópticas de moléculas conjugadas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lima, Igo Tôrres
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/19163
http://dx.doi.org/10.26512/2015.03.T.19163
Resumo: Tese (doutorado)Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2015.
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Confirmamos a forte dependência dos valores para o acoplamento eletrônico com relação ao método utilizado no cálculo de Química Quântica. Como parte da investigação de novos compostos orgânicos para aplicação em dispositivos de eletrônica molecular, nó examinamos as propriedades eletrônicas e ópticas de um conjunto de moléculas -conjugadas para aplicação em dispositivos de eletrônica molecular. Os sistemas estudados constituem uma série de copolímeros do tipo doador aceitador que diferem na natureza da conjugação sistemas que apresentam o tradicional caminho de conjugação linear ao longo do eixo do esqueleto conjugado, como também aqueles nos quais a conjugação entre as unidades aceitadoras e ortogonal ao eixo molecular. Diferenças significativas nas propriedades ópticas foram observadas nos sistemas conjugados ortogonalmente comparados aos polímeros mais tradicionais, onde os fragmentos doador e aceitador estão em série ao longo da direção do esqueleto conjugado. Os resultados obtidos nesta etapa de analises mostram que as propriedades eletrônicas é ópticas são muito enunciadas pela escolha dos fragmentos doador-aceitador, e estas propriedades podem ser vistas como uma função do caminho de conjugação. Al em disso, estudamos as propriedades eletrônicas e ópticas dos principais carotenóides presentes no óleo de Buriti. Os resultados mostram que o comprimento de conjugação molecular tem influência significativa no gap de energia e absorção óptica. Outro ponto discutido é a precisão dos resultados teóricos comparados aos dados experimentais. Aqui destacamos a dificuldade que os métodos de Química Quântica têm para descrever corretamente os sistemas que apresentam longas cadeias conjugadas, como o poliacetileno e a família das cianinas.In this work we present a theoretical study of the important parameters involved in charge transport of organic semiconductors, such as the electronic coupling and reorganization energy. These parameters were investigated for a new class of organic semiconductors that exhibit C3 symmetry. These systems represent a versatile platform with potential application for the molecular electronics. In this step, we perform the evaluation of the electronic coupling for a dimer of triindole derivatives using Hartree-Fock methods (HF) and Density Functional Theory (DFT). We con rmed the strong dependence of the electronic coupling values depending on the method used in the calculation. As part of the investigation of new organic compounds for application in molecular electronics devices, we theoretically examine the electronic and optical properties of a set of molecules -conjugated for application in molecular electronics devices. The studied systems constitute a series of donor-acceptor copolymers which di er in the nature of the conjugation pathway: Traditional linear conjugation having combined donor and acceptor units linked along the backbone of the conjugated axis as well as those where the combination of the acceptor units orthogonally attached to the axis of the conjugated backbone. Signi cant di erences in optical properties were observed in the orthogonally conjugated systems compared to the more traditional polymers, where donor and acceptor fragments are in series along the direction of the conjugated backbone. The results of this analysis show that the electronic and optical properties are greatly in uenced by the choice of donor-acceptor fragments, and these properties can be seen as a function of the conjugation pathway. In addition, we studied the electronic and optical properties of the major carotenoids present in Buriti oil. The results show that the molecular conjugation length has a signi cant in uence on the energy gap and optical absorption. Another discussed subject is the accuracy of the theoretical results compared to the experimental data. Here we highlight the di culty that Quantum Chemical methods have to correctly describe systems that have long conjugated chains, such as polyacetylene and cyanines.Instituto de Física (IF)Programa de Pós-Graduação em FísicaSilva Filho, Demétrio Antônio daLima, Igo Tôrres2016-01-13T17:46:56Z2016-01-13T17:46:56Z2016-01-132015-03-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfLIMA, Igo Tôrres. Estudo teórico do transporte de carga em semicondutores orgânicos e das propriedades eletrônicas e ópticas de moléculas conjugadas. 2015. xii, 119 f., il. Tese (Doutorado em Física)—Universidade de Brasília, Brasília, 2015.http://repositorio.unb.br/handle/10482/19163http://dx.doi.org/10.26512/2015.03.T.19163A 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:UNB2024-02-20T16:58:46Zoai:repositorio.unb.br:10482/19163Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-20T16:58:46Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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