傅聪 叶梦浩 赵晖† 陈宇光 鄢永红

1) (同济大学物理科学与工程学院， 先进微结构材料教育部重点实验室， 上海 200092)

2) (绍兴文理学院数理信息学院， 绍兴 312000)

应用包含链内无序和电子关联的Su-Schriffer-Heeger模型， 研究了共轭聚合物链中无序效应在光激发演化过程中的作用， 尤其是对激子产率的影响.采用multi-configurational time-dependent Hartree—Fock方法处理电子部分的含时Schrödinger方程， 而晶格部分的运动则由经典的牛顿方程决定.研究发现， 加入无序后， 光激发弛豫后的产物与纯净聚合物链中有着定性的不同.相比于纯净聚合物中光激发下会有一定的概率直接生成极化子对， 考虑无序效应后则更趋向于生成激子， 并且激子的产率很大程度上依赖于无序的类型和强度.另外还研究了电子-电子相互作用和共轭链长度对激子产率的影响.

1 引 言

自从1977年Shirakawa等[1]发现通过掺杂可以将聚乙炔从绝缘体转变成导体后， 共轭聚合物领域得到了迅速的发展.近年来， 共轭聚合物由于具有良好的导电性能和发光效率[2]， 已经成为一类新型电子器件的基础， 被广泛运用到光电(电光)器件中， 例如有机发光二极管[3]、有机场效应管[4]以及聚合物太阳能电池[5]等.由于有机聚合物材料中普遍存在着较强的电子-声子相互作用， 电荷的注入或光激发会诱导生成孤子、极化子、激子等非线性元激发.这些元激发在很大程度上决定了材料的光、电、磁等物理性质， 是理解有机材料性质和改善器件性能的重要依据.

在过去的几十年……