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oe1(光电查) - 科学论文

20 条数据
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  • 降低OLED的功率

    摘要： 由日本理化学研究所、美国加州大学圣地亚哥分校、东京大学和分子科学研究所的国际研究团队最新成果显示，低功耗OLED显示屏有望问世。有机发光二极管（OLED）已问世多年，相比无机LED和液晶显示器具有诸多优势：可弯曲、超薄且无需耗电的背光源。该团队在《自然》期刊发文阐释了其操控OLED中电荷传输关键要素——"激子"（电子-空穴对）的新方法。 研究指出，电流通过OLED器件时会产生激子对，当这些激子降至低能级时，会通过量子过程发射可见光。OLED激子以两种模式形成：自旋方向相同（三重态激子）或相反（单重态激子）。前者出现频率是后者的三倍。单重态激子仅在更高能量下形成并最终转化为三重态，若完全避免单重态形成将显著降低设备能耗。 该团队首次证明在原被认为不可行的低电压条件下，可实现仅生成三重态激子。他们通过扫描隧道显微镜（STM）电致发光测量与光学检测系统观测激子形成过程，关键突破来自金属基底超薄绝缘膜上单个有机半导体分子——3,4,9,10-苝四甲酸二酐（PTCDA）的模型系统。通过对该支撑分子施加负电荷，利用STM针尖诱导分子发光并记录激子发射光谱。实验证实低电压下仅生成三重态激子，理论计算也支持该机制。

    关键词： 有机发光二极管、扫描隧道显微镜、并五苯、单线态激子、电致发光、三线态激子、激子

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 利用PbS量子点模板对6,13-二苯基并五苯聚集体中单线态裂变速率进行系统调控

    摘要： 铅硫族量子点（QDs）是能利用单线态裂分（SF）机制的光伏器件极具前景的受体材料。多环芳烃在量子点存在下的单线态裂变速率是决定此类器件性能的关键参数。本研究证实：通过在水相分散体系中与PbS量子点形成共聚集体，可调控并五苯衍生物6,13-二苯基并五苯（DPP）的单线态裂变速率。PbS量子点通常能加速DPP聚集体内的单线态裂分，且加速程度取决于量子点尺寸——当量子点半径为2.2 nm时，DPP-D共聚集体的平均裂变速率从纯DPP聚集体的0.074 ps?1提升至0.37 ps?1；而采用最?。╮=1.6 nm）和最大（r=2.7 nm）尺寸量子点共聚集时，裂变速率仅发生轻微变化。这种速率变化与两个因素相关：（i）受PbS表面晶面影响的表面配体密度；（ii）DPP所处的局部介电常数。要实现单线态裂分加速，配体密度需足够高以提供对DPP聚集体的充分亲和力，并有效扰动聚集体内DPP单体的垂直排列来增强促进裂分的分子间耦合，但密度又不能过高以致形成不利于裂分的低介电环境。研究表明，在制备量子点/有机杂化器件时，必须考虑量子点表面微环境对光物理过程的影响。

    关键词： 并五苯、光伏器件、硫化铅、量子点、单线态裂分

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 五苯并花在二氧化硅上的晶体生长及基于原子模拟的分层台阶边缘势垒研究

    摘要： 理解并控制气相沉积有机晶体的生长过程，对基础材料科学至关重要，也是其在制药和有机电子工业中应用的必要条件。本研究以五苯并芘在二氧化硅基底上的沉积为典型范例，通过借鉴实验性气相沉积过程的定制化计算方法开展研究。该方案能重现薄膜形成的初始阶段——其特征表现为准逐层生长模式，从而证明其作为实验技术补充工具研究有机晶体的潜力。当覆盖率达到临界值时，平躺分子的无序聚集体会发生集体重定向，进而形成直立分子的晶体岛。随后生长过程通过分子在团簇边缘及平台边缘的依次附着进行。自由能计算使我们能够表征台阶边缘下降势垒这一关键参数（目前仅能通过间接实验测量获取），该参数对生长模型具有重要意义。研究发现该势垒具有层依赖性（二氧化硅上第一单分子层约为1千卡/摩尔，第二单分子层约为2千卡/摩尔），且作用范围与分子长度相当。

    关键词： 并五苯、原子尺度模拟、二氧化硅、台阶边缘势垒、晶体生长

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 苯并二芘的合成、结构、光物理性质及光稳定性

    摘要： 我们探究了苯并二芘（BDPs）的合成、结构、光物理性质及光稳定性。BDPs通过InCl3-AgNTf2催化的四重炔烃苯环化反应制得。BDP 4a及其对应的内过氧化物产物的结构经X射线晶体学明确确证。本文报道的BDPs亦可视为具有非官能化中心环的邻位及间位苯并环化五并苯。与先前报道的基于五并苯的多环芳烃不同，即使π共轭体系延长，BDPs的吸收波长仍较五并苯蓝移约40纳米。新合成的BDP产物展现出良好相对稳定性，在四氢呋喃中半衰期高达4612分钟。

    关键词： 并五苯、苯环化、炔烃、单线态氧、光稳定性

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 通过小分子修饰提升有机薄膜的直接X射线探测性能

    摘要： 由于有机技术在大面积柔性传感器面板应用方面具有巨大潜力，国际科学界对有机电子学用于电离辐射检测的关注度正迅速提升。然而，由于有机材料由低原子序数原子构成，高能光子吸收面临挑战。本研究报道了通过合成新型可溶液加工的有机分子（源自6,13-双(三异丙基硅乙炔基)并五苯(TIPS-并五苯)和2,8-二氟-5,11-双(三乙基硅乙炔基)并苯并噻吩，并用锗原子替代硅原子以提高材料原子序数），如何提升柔性塑料基底上有机薄膜的X射线检测性能?；谒?三异丙基锗乙炔基)并五苯的柔性有机薄膜晶体管展现出优异电学性能——迁移率更高（0.4 cm2 V?1 s?1），且X射线灵敏度较TIPS-并五苯探测器提升至9.0×10? μC Gy?1 cm?3。5,11-双(三乙基锗乙炔基)并苯并噻吩器件也获得类似结果，证实该策略（通过化学修饰提高有机分子原子序数以增强X射线灵敏度）可推广至有机薄膜探测器，实现高X射线吸收、机械柔性与大面积加工的结合。

    关键词： 有机X射线探测器、薄膜晶体管、TIPS-并五苯、TIPGe-并五苯

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 利用共晶混合物中光激发三重态电子自旋实现动态核极化

    摘要： 利用光激发三重态电子实现动态核极化（Triplet-DNP）是一种能在低磁场和室温条件下显著增强核自旋极化的方法。并五苯已被实际用作Triplet-DNP的高效极化剂。本研究展示了掺杂并五苯与目标分子（如水杨酸、烟酸或2-萘甲酸）的氘代苯甲酸共晶混合物在室温下实现1H和13C超极化。由于这些分子对并五苯的掺杂能力较低，此前难以通过Triplet-DNP实现其超极化。在0.39 T磁场中，水杨酸共晶混合物获得了1.2%的最高1H极化度。本样品制备方法对拓展Triplet-DNP在化学和生物医学分析领域的应用范围具有关键意义。

    关键词： 并五苯、共晶混合物、超极化、动态核极化、三重态动态核极化

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 二茚并苝和并五苯在热能及高热能入射动能下的成核过程

    摘要： 作者主要采用原子力显微镜研究了二茚并苝（DIP）在二氧化硅基底上的成核过程，重点分析了热源与超声速源两种入射动能的影响。在所有测试的入射动能范围（Ei=0.09-11.3 eV）内，DIP成核均呈均匀分布，且最大岛密度与生长速率的关系符合幂律规律。数据显示临界晶核约由两个分子构成。重新检验五苯并芪在二氧化硅上的成核过程也得出相同主要结论：最大岛密度由生长速率决定，且与入射动能无关。通过考量各体系中临界晶核尺寸及岛密度可知，在亚单层生长阶段，分子向生长岛的扩散输运主导了生长动力学过程。

    关键词： 热，二氧化硅，超声源，二茚并苝，超热，动能，成核，原子力显微镜，并五苯

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 一种基于并五苯的纳米管，展现出增强的电/光化学活性

    摘要： 本文报道了一种基于并五苯的纳米管的合成与表征，该纳米管展现出增强的电化学和光化学活性。该纳米管由并五苯发色团构建而成，具有三角形横截面的管状构型，从而具备独特的电子和光物理特性。研究表明，该纳米管能够有效促进分子内电荷转移和三重态生成，凸显了其在光电器件和光催化领域的应用潜力。

    关键词： 纳米管、电化学、并五苯、三重态、电荷转移、光化学

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 基于机器学习的并五苯电荷传输计算

    摘要： 利用多尺度模拟可以深入理解有机半导体形貌与输运特性之间的关系。由于采用量子化学（QC）方法计算分子间转移积分等电子特性需要高昂的计算成本，现有模型均需引入若干近似假设。本文提出一种基于机器学习（ML）的多尺度方法，可在考虑无序晶体静态无序性的情况下模拟有机半导体中的电荷传输。通过将二聚体指纹图谱映射至相应转移积分，训练并评估了用于预测电荷转移积分的核岭回归机器学习算法。由于电子结构的量子化学计算仅需执行一次，该机器学习方法能大幅缩短计算时间，同时保持较小的预测误差。利用机器学习预测的转移积分，通过非晶格动力学蒙特卡洛（kMC）模拟计算载流子迁移率。得益于机器学习的快速运算能力，该方法无需现象学近似即可精确描述微观过程。研究团队以经典分子半导体并五苯对该多尺度体系进行验证，所提方法既能复现实验观测到的迁移率各向异性，又能快速评估无序性的影响。

    关键词： 机器学习、多尺度方法、有机半导体、电荷传输、并五苯

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 振动相干性是单线态激子裂变的副产物吗？

    摘要： 提出了一种基于现象学波函数的振动相干吸收调制模型，并应用于重现双三异丙基硅乙炔基（TIPS）-并五苯的三重态-三重态吸收光谱，旨在验证该体系中单重态裂变过程是否会如近期对TIPS-并四苯的研究所提出的那样自动生成相干振动包络。该模型通过从方法学一致的DFT计算中获取所有相关电子态中所有相关简正模式的一整套Franck-Condon参数进行参数化。结果强烈依赖于吸收带的非均匀展宽（该因素被明确纳入考量），与近期发表的该体系实验相干光谱高度吻合，从而验证了核心假设：产生观测三重态的单重态裂变过程对振动相干性呈中性。这一解释性假说的实验确认表明，在并五苯衍生物中（显然与其并四苯类似物情况相反），裂变并非振动相干性的来源。我们的发现提示：尽管单重态裂变过程在个别案例中可能诱发振动相干性，但该特征并非裂变现象的构成性本质。

    关键词： DFT计算、单线态激子裂分、Franck-Condon参数、TIPS-并五苯、振动相干性

    更新于2025-09-04 15:30:14