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电荷迁移理论方法研究获进展

  3月31日,中科院大连化物所分子反应动力学国家重点实验室研究员韩克利和邓伟侨等人,基于π堆积体系中电荷迁移理论方法的研究取得新进展,相关结果在日前出版的《自然实验手册》上发表。

  π堆积体系在自然界中广泛存在,例如有机半导体、液晶和DNA双螺旋结构等。由于体系中存在较强的π-π耦合,因此体系中电荷迁移较容易。利用这一特性,π堆积体系常用于有机半导体晶体管和DNA分子导线等电子器件中。不同于传统的半导体体系,有机π堆积体系的电荷迁移服从跃迁机制,因而常规的半导体理论方法无法用于描述其电荷迁移行为。而且由于有机分子的多样性,有机π堆积体系也种类繁多。如何从上百万种可能中找到所需性能的有机π堆积体系是这个领域的关键问题。而一个能够准确定量化预测有机π堆积体系电荷迁移的理论方法是解决这一关键问题的核心。

  根据该研究团队提出的理论方法,仅根据π堆积体系的晶体结构就能预测该体系的载流子迁移率,得到的预测结果与实验结果有很好的吻合。该成果为用计算机大规模筛选所需性能的π堆积体系打下坚实基础。