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基于不同π核扩展方式萘四甲酰基二酰亚胺有机半导体电荷传输性质的理论研究

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高等学校化学学报 2023年第12期44卷 53-64页

作者：潘佳峥孙晓琦任爱民郭景富东北师范大学物理学院长春130024 吉林大学化学学院理论化学研究所长春130021

n型半导体材料在逻辑互补电路中必不可少,但由于多数n型有机半导体材料空气稳定性差、迁移率较低,其发展相对滞后.本文基于几种典型的不同π核扩展的萘四甲酰基二酰亚胺(NDI)有机半导体材料,利用第一性原理计算分析了其电荷传输性质,分... 详细信息

n型半导体材料在逻辑互补电路中必不可少,但由于多数n型有机半导体材料空气稳定性差、迁移率较低,其发展相对滞后.本文基于几种典型的不同π核扩展的萘四甲酰基二酰亚胺(NDI)有机半导体材料,利用第一性原理计算分析了其电荷传输性质,分别从单分子结构特征、分子间堆积方式以及分子间相互作用等方面阐明不同核心结构对载流子传输性质的影响.结果表明,所研究分子均具有良好的空气稳定性,并表现为电子传输性.其中,长轴π扩展的分子A2具有较高的电子亲和势,其空气稳定性最好.其次,沿长轴/短轴π扩展的NDI有机半导体的重组能均降低,但二者重组能降低的起因明显不同:相比于A1分子,沿短轴π扩展的A2分子在高频区的振动受到有效的抑制,从而重组能大幅下降;而沿长轴π扩展的A3与A4分子则在高低频区的振动均受到抑制,使重组能降低.另外,不同的分子堆积对传输影响较大,发现沿长轴π扩展的A3和A4具有较小的短轴滑移,表现为二维传输材料,二维平均电子迁移率分别约为0.06与0.15cm^(2)·V^(-1)·s^(-1);沿短轴π扩展的A2分子具有较大的短轴滑移,因此表现为一维传输材料,其一维电子迁移率高达0.96cm^(2)·V^(-1)·s^(-1).

关键词：有机半导体电荷传输性质电子迁移率分子堆积模式分子间相互作用

Ca@C_(72)的结构、电子光谱及非线性光学性质的理论研究

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化学学报 2004年第4期62卷 362-368页

作者：程红封继康任爱民吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室

用密度泛函 (DFT)方法 (BLYP/3 2 1G )研究了Ca @C72 的三种异构体 .用ZINDO方法对Ca @C72 的电子光谱进行了计算 ,Ca @C72 在 12 0 0～ 14 0 0nm范围内的光谱吸收是由HOMO→LUMO的跃迁引起的 .其最强吸收在 2 3 0nm左右 ,与实验值吻... 详细信息

用密度泛函 (DFT)方法 (BLYP/3 2 1G )研究了Ca @C72 的三种异构体 .用ZINDO方法对Ca @C72 的电子光谱进行了计算 ,Ca @C72 在 12 0 0～ 14 0 0nm范围内的光谱吸收是由HOMO→LUMO的跃迁引起的 .其最强吸收在 2 3 0nm左右 ,与实验值吻合较好 .同时计算了三种构型的二阶、三阶非线性光学系数 ,并与C72 和Ca @C74进行了比较 ,预测Ca @C72 是较好的非线性光学材料 .

关键词：碳笼 Ca@C72 几何构型电子光谱非线性光学性质异构体非线性光学材料

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Scratch项目设计中渗透计算思维

中小学班主任 2023年第12期 72-74页

作者：任爱民江苏省句容市实验小学

小学生在计算思维培养方面有很多的途径,编程学习就是众多途径中一个好的依托和抓手。在小学信息科技的Scratch编程教学中,通过系列教学实践,运用项目化设计培养学生计算思维。本文从项目游戏化设计、项目生活化设计、项目开放化设计三... 详细信息

小学生在计算思维培养方面有很多的途径,编程学习就是众多途径中一个好的依托和抓手。在小学信息科技的Scratch编程教学中,通过系列教学实践,运用项目化设计培养学生计算思维。本文从项目游戏化设计、项目生活化设计、项目开放化设计三个方面进行教学研究,使学生在探索、尝试、练习中有效锻炼、提升自身的计算思维能力,从而解决实际问题。

关键词：计算思维项目化设计 Scratch教学信息科技

不同类型二苯乙烯衍生物双光子吸收截面的理论研究

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化学学报 2001年第4期59卷 508-515页

作者：任爱民封继康郭景富吉林大学理论化学研究所东北师范大学物理系

用AM1和INDO/CI理论方法,系统研究了不同类型二苯乙烯衍生物(D-π-D,A-π-A,D-π-A)的结构和电子光谱.在正确的UV-vis光谱基础上,预测了双光子吸收峰的位置.用SOS公式计算了三阶非线性光学系数及双光子吸收截面,并从微观上探讨了不同取... 详细信息

用AM1和INDO/CI理论方法,系统研究了不同类型二苯乙烯衍生物(D-π-D,A-π-A,D-π-A)的结构和电子光谱.在正确的UV-vis光谱基础上,预测了双光子吸收峰的位置.用SOS公式计算了三阶非线性光学系数及双光子吸收截面,并从微观上探讨了不同取代基对双光子吸收截面的影响.

关键词：二苯乙烯衍生物电子光谱双光子吸收截面结构三阶非线性光学系数

羟基四苯咪唑衍生物的空穴和电子传输性质研究

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光学学报 2023年第5期43卷 244-252页

作者：廖帆崔小英闵春刚任爱民昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 昆明理工大学分析测试研究中心云南昆明650093 吉林大学化学学院理论化学研究所吉林长春130021

随着有机发光二极管应用范围的扩大,对发光材料的研究逐渐增多。蓝光材料因其在色温管理和显色指数方面的重要作用,促使科学家们对效率更高、性能更好的新型蓝光材料进行了大量研究。通过(含时)密度泛函理论方法,对给电子取代基9,9-二甲... 详细信息

随着有机发光二极管应用范围的扩大,对发光材料的研究逐渐增多。蓝光材料因其在色温管理和显色指数方面的重要作用,促使科学家们对效率更高、性能更好的新型蓝光材料进行了大量研究。通过(含时)密度泛函理论方法,对给电子取代基9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶(DMAC)、三苯胺(TPA)、10H-吩噁嗪(PTZ)、10H-吩嗪(PXZ)、苯基咔唑(PCz)和5H-吲哚[3,2,1-de]吩嗪(InPz)双取代的羟基四苯咪唑分别进行了结构优化,并研究了其光物理性质。理论计算结果表明,TPA、DMAC、PTZ、PXZ和InPz取代的羟基四苯咪唑可作为空穴传输材料,PTZ、PXZ和InPz取代的羟基四苯咪唑可作为电子传输材料。

关键词：光谱学空穴和电子传输双取代羟基四苯咪唑衍生物荧光密度泛函理论

吡咯并吡咯二酮与低聚噻吩共聚物电荷传输性质的理论研究

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高等学校化学学报 2017年第11期38卷 2053-2060页

作者：范建训冀利妃任爱民吉林大学理论化学研究所长春130023 渭南师范学院化学与材料学院渭南714000

利用密度泛函理论对吡咯并吡咯二酮(DPP)与噻吩形成共聚物的低聚物(PDPP-n T)m的电子结构及二体堆积模型的电荷传输性质进行计算.结果表明,随着聚合物单元内DPP浓度增加,噻吩数减少,聚合物分子的HOMO和LUMO能级同时降低,并且HOMO-LUMO... 详细信息

利用密度泛函理论对吡咯并吡咯二酮(DPP)与噻吩形成共聚物的低聚物(PDPP-n T)m的电子结构及二体堆积模型的电荷传输性质进行计算.结果表明,随着聚合物单元内DPP浓度增加,噻吩数减少,聚合物分子的HOMO和LUMO能级同时降低,并且HOMO-LUMO带隙变小;链内相邻DPP单元的电子波函数有效重叠增大,显著改善了链内的电子传输能力;同时分子主链的刚性增强,使分子链间LUMO轨道重叠增强,电子转移积分增大;最终体系由p型向双极性材料转化.

关键词：电荷传输迁移率双极性传输材料吡咯并吡咯二酮低聚噻吩

苯醌系列衍生物分子二阶非线性光学性质的理论研究

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高等学校化学学报 1997年第9期18卷 1496-1501页

作者：封继康任爱民李志儒孙家鍾吉林大学化学系长春130023 长春理论化学研究所长春130023

在AMI和ZINDO方法基础上，按完全态求和公式计算了分子二阶非线性光学系数β(ijk)，对苯配系列衍生物分子的二阶非线性光学性质进行了系统的理论研究．即在分子R'C6H4NHCO2NH2R基础上，分别改变取代基R和R'，研究取代基变化时产变化的... 详细信息

在AMI和ZINDO方法基础上，按完全态求和公式计算了分子二阶非线性光学系数β(ijk)，对苯配系列衍生物分子的二阶非线性光学性质进行了系统的理论研究．即在分子R'C6H4NHCO2NH2R基础上，分别改变取代基R和R'，研究取代基变化时产变化的规律性，对计算结果所反映的规律性在微观上给予了合理的解释．

关键词：苯醌衍生物二阶非线性光学

含1,3-二硫-2叶立德烯的系列有机发色团的二阶非线性光学性质的理论研究

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高等学校化学学报 2003年第3期24卷 488-491页

作者：刘孝娟封继康任爱民孙家锺吉林大学理论化学研究所

设计了 1 2个含有 1 ,3 -二硫 -2叶立德烯的具有二阶非线性光学性质的有机发色团 ,对所研究分子用AM1方法进行几何构型优化 ,用 INDO/CI方法获得基态到各激发态的垂直跃迁能和振子强度 ,即电子光谱 ;在此基础上用 SOS公式计算系列分子... 详细信息

设计了 1 2个含有 1 ,3 -二硫 -2叶立德烯的具有二阶非线性光学性质的有机发色团 ,对所研究分子用AM1方法进行几何构型优化 ,用 INDO/CI方法获得基态到各激发态的垂直跃迁能和振子强度 ,即电子光谱 ;在此基础上用 SOS公式计算系列分子的二阶非线性光学系数 βijk,并从微观上对这一系列分子进行比较 ,为进一步探索综合性能较好的

关键词： 1,3-二硫-2叶立德烯有机发色团二阶非线性光学性质理论研究非线性光学材料 INDO/CI SOS公式

C_(72)的结构、电子光谱及非线性光学性质的理论研究

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化学学报 2003年第4期61卷 541-546页

作者：程红封继康任爱民刘建军吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室

用密度泛函 (DFT)方法 (BLYP/3 2 1g )研究了C72 的三种几何构型 .用ZINDO及abinitioCIS两种方法对C72 的电子光谱进行了计算 ,预测C72 在 13 5 0nm处的光谱吸收是由HOMO→LUMO的跃迁引起的 ,在 2 3 0nm左右 ,存在最强吸收峰 .计算了... 详细信息

用密度泛函 (DFT)方法 (BLYP/3 2 1g )研究了C72 的三种几何构型 .用ZINDO及abinitioCIS两种方法对C72 的电子光谱进行了计算 ,预测C72 在 13 5 0nm处的光谱吸收是由HOMO→LUMO的跃迁引起的 ,在 2 3 0nm左右 ,存在最强吸收峰 .计算了三种构型的C72 的二阶、三阶非线性光学系数 ,并分别进行了比较 .

关键词： C72 结构电子光谱非线性光学性质密度泛函非线性光学系数碳笼富勒烯