苯基取代聚乙炔中的元激发3-复旦大学物理系.PDFVIP

第 51 卷 第 11 期 2002 年 11 月 物 　理 　学 　报 Vol. 51 ,No. 11 ,November ,2002 ( ) 10003290200251 11 259507 ACTA PHYSICA SINICA 2002 Chin. Phys. Soc. 苯基取代聚乙炔中的元激发 贾武林 　吴永坚 　安 　忠 　吴长勤 ( 复旦大学理论物理研究中心 , 上海　200433) ( ) 2002 年 3 月 9 日收到 　　苯环取代聚乙炔是一类具有简并基态的发光聚合物. 利用扩展的 SuSchriefferHeeger 模型 ,研究了这类聚合物 π 链中的孤子、极化子等元激发特性. 结果表明 : 由于苯环与聚乙炔主链间的强 电子耦合,苯环取代抑制了聚乙炔 主链的二聚化 ,减小了导带与价带之间的能隙 ; 因此取代聚乙炔中的元激发具有较小的激发能 , 同时具有更大的相 干长度. 尽管苯基取代对元激发有很大的影响 ,但是非取代聚乙炔中元激发的基本物理规律依然成立 ,表明这些元 激发的基本特性不受取代基团的影响. 关键词 : 孤子 , 极化子 , 苯基取代聚乙炔 PACC : 7125V , 7138 1 引 言 一维共轭聚合物作为一类很有应用前景的有机 合成材料 ,越来越受到人们的关注[1 —20 ] . 特别是最近 一段时间 ,有机分子和高分子的研究又取得突破性 [1 ] [2 ] 进展 ,如有机超导 、有机光电二极管 和有机固体 激光等[3 ] . 有机发光材料由于它明显的市场潜力 ,无 论在应用上[4 —6 ] ,还是在理论上[7 —9 ] ,一直是科研工 π 作者的兴趣所在. 根据基态特性 , 电子共轭聚合物 可分为两类. 其一是简并基态聚合物。由于它们具 ( 有两个能量简并的基态 ,在这类聚合物中 如反式聚 ) [10 ,11 ] 乙炔 可以形成孤子激发 . 另一类是非简并基态 图 1 　苯基取代聚乙炔结构示意图 ( 聚合物。由于禁闭效应 ,这类聚合物 如聚对苯撑和 [8 ] 相悖 ,而人们普遍接受的电子关联机理 也不能解 ) 聚对苯乙炔 不支持孤子激发 ,只能存在极化子和双 [8 ] [12 ] 释它的发光原因. 电子关联的研究 表明有效二聚