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红荧烯分子单重态激子裂变的分子间距依赖关系的研究

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红荧烯分子单重态激子裂变的分子间距依赖关系的研究

作者：任晓伟西南大学

学位级别：硕士

近些年,国内外越来越多的研究者开始对单重态激子分裂过程（简称激子裂变）进行研究,激子裂变已成为有机电子学中热门的研究领域。现阶段,对激子裂变的研究主要在有机光伏器件上,能发生激子裂变的有机材料可作为一种新型的敏化剂,能够... 详细信息

近些年,国内外越来越多的研究者开始对单重态激子分裂过程（简称激子裂变）进行研究,激子裂变已成为有机电子学中热门的研究领域。现阶段,对激子裂变的研究主要在有机光伏器件上,能发生激子裂变的有机材料可作为一种新型的敏化剂,能够大幅度提升有机光伏器件的量子效率。由于在单重态激子裂变过程中,有机材料吸收一个光子后被激发,产生一个具有高能量的S1态激子,该S1态激子与一个处于基态的分子相互作用可转换为一对具有低能量的T1态激子,这将提升有机光伏器件的量子效率。且T1态激子比S1态激子寿命要长,扩散范围广,有利于激子的拆分解离,这可进一步的提高光电转换效率。目前,已有研究表明所制的有机薄膜器件中量子效率已经超过100%,如果能够将能发生激子裂变的有机材料用在工业上,将会解决能源问题。但是,目前对激子裂变研究过程中还存在许多问题,对其过程研究不够深入。本文中主要选了三个拟解决的问题进行研究。（1）有机薄膜材料的瞬态衰减曲线的拟合问题。在对激子裂变过程的研究中,实验上研究者主要是通过对有机材料的瞬态衰减过程进行研究。在对光致发光瞬态衰减曲线拟合时,主要有两种方法:一种用耦合速率方程组,但是拟合曲线与实验曲线符合的不太好;另一种用方程式进行拟合,虽然拟合曲线与实验曲线符合的很好,但是方程式的物理意义不明确,我们实验组针对该问题对不同rubrene掺杂浓度的薄膜瞬态衰减过程进行研究。（2）不同掺杂浓度的有机薄膜器件激子裂变速率与分子间距之间的关系。实验通过对不同rubrene掺杂浓度的薄膜进行研究,由于rubrene掺杂浓度不同可使分子间距不同,通过对薄膜的瞬态衰减过程进行研究,可得出激子裂变的速率,进而可得出激子裂变速率与分子间距之间的关系。（3）激子裂变的机制问题。目前,对于激子裂变机制主要有两种不同的看法:一种看法认为其为“内转换”模型;另一种认为其为“双电子转移”模型。本文通过对激子裂变过程进行分析,对激子裂变机制进行了验证。在实验中,通过双源共蒸的方法将不同浓度的rubrene分子掺杂到主体材料中,制成有机薄膜器件。由于rubrene分子的掺杂浓度不同使得分子间距不同,结合实验测量的薄膜器件在稳态下的光致发光光谱及瞬态衰减曲线,对激子裂变过程进行分析。本文主要解决了上述的三个问题。各章节的主要内容如下:（1）第一章主要介绍了激子裂变的动力学过程,能发生激子裂变的几种常见材料。同时,还说明了激子裂变的机制的两种不同观点,阐述了现阶段激子裂变研究背景,需要解决的问题及发展前景。（2）第二章主要对有机薄膜器件的制备,样品的光致发光光谱及瞬态衰减曲线的测量做了介绍。在对基片进行镀膜时,我们采用分子束外延技术,在真空度约为10-5Pa条件下对样品进行蒸镀,并详细阐述了实验所用到的真空系统及监控系统的原理及操作。同时,还对光致发光光谱和瞬态衰减曲线的测量仪器做了简单的介绍。（3）第三章通过对Alq3:rubrene（x%）有机薄膜的光致发光及瞬态衰减过程进行测量,其中x取值从2%到50%。由薄膜器件的发光光谱图分析得出了有机薄膜器件发光均来自rubrene分子。还得出一组既能够使拟合曲线与实验曲线符合的很好,物理意义明确的速率方程组。且经过分析薄膜的瞬态衰减曲线,得出了激子裂变速率与分子间距之间的关系为指数下降规律。同时,由拟合的瞬态衰减曲线对激子裂变电子转移过程进行分析,验证了激子裂变的机制为“双电子转移”模型,这对于明确激子裂变机制有重要的意义。

关键词：红荧烯激子裂变分子间距光致发光

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准确预测水团簇二体作用强度

准确预测水团簇二体作用强度

作者：苗思宇辽宁师范大学

学位级别：硕士

水在生命体中扮演着极其重要的角色,水分子间存在大量的二体、三体等多体相互作用。通过研究这些多体作用,能够帮助我们进一步发展高精度分子模拟方法。已有研究表明,水团簇中的二体作用能占总作用能比例最大,三体、四体及更高阶相互作... 详细信息

水在生命体中扮演着极其重要的角色,水分子间存在大量的二体、三体等多体相互作用。通过研究这些多体作用,能够帮助我们进一步发展高精度分子模拟方法。已有研究表明,水团簇中的二体作用能占总作用能比例最大,三体、四体及更高阶相互作用贡献较小,因此,二体作用能的准确预测非常重要。研究表明,使用CCSD(T)/CBS方法可以得到非常准确的二体作用能,但对于大的水团簇,其存在的二体作用数量庞大,使用CCSD(T)方法计算所有二体作用仍很耗时。所以找到一种快速准确预测大水团簇二体作用能的方法十分必要。本文使用包含基组重叠误差(BSSE)校正的MP2/aDZ、MP2/aTZ方法以及MP2/CBS、MP2.5/CBS方法计算了水团簇(HO)(n=2-7,10,12,14,16,18,20)中的二体作用强度,还采用CCSD(T)/CBS方法计算了水团簇(HO)(n=2-7)中的二体作用强度。探讨了水团簇二体作用强度与分子间距(用两氧原子距离R表示)的关系,提出了一种能够快速准确预测水团簇二体作用强度的组合方法。本文对较小水团簇(HO)(n=2-7)的计算结果表明,MP2.5/CBS方法计算得到的水团簇的总二体作用能可以媲美CCSD(T)/CBS方法的结果,所以本文选取MP2.5/CBS方法的计算结果为基准。本文研究发现,与MP2.5/CBS方法计算得到的二体作用能结果相比,对于水团簇中远程(R>0.41 nm)二体作用,MP2/aDZ、MP2/aTZ、MP2/CBS三种方法均能给出很准确的结果。但是对于水团簇中近程(R≤0.41 nm)二体作用,MP2/CBS方法的准确性要明显优于MP2/aDZ和MP2/aTZ方法。本文计算结果还表明,对本文研究的所有32个水团簇体系,使用MP2/aDZ方法计算水团簇中R>0.41 nm的二体作用、使用MP2/CBS方法计算水团簇中R≤0.41 nm的二体作用,这样得到的总二体作用能结果与MP2.5/CBS方法的总二体作用能的相对平均偏差仅为1.1%,最大相对偏差仅为1.5%,说明可以使用组合方法来较快速地计算得到水团簇的总二体作用能:即对近程二体作用使用较费时的MP2/CBS方法计算,对远程二体作用使用较省时的MP2/aDZ方法计算。本文研究还发现,以上组合方法计算得到的总二体作用能,加上MP2/aDZ方法计算得到的总三体作用能,结果得到的近似总作用能与MP2.5/CBS方法总作用能相比较,均方根偏差仅为1.43 kJ/mol,相对平均偏差仅为0.6%。

关键词：水团簇二体作用分子间距组合方法

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热学问题分类例析

中学生天地（高中学习版）（C版） 2007年第4期 41-46页

作者：李志豪衢州第二中学

热学研究的是热现象的规律,它虽不是重点,但向来是高考的必考内容之一,且多以选择题的形式出现.本文根据当今高考命题的特点和考点要求,从以下几个方面对热学问题进行分析,供同学们复习时参考.

关键词：分子力分子势能分子间距热力学第一定律内能分子数水蒸气气体热学研究分子热运动

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棕色固氮菌固氮链中的能量转化

植物生理与分子生物学 1987年第3期 302-307页

作者：高盟生尤崇杓中国农业科学院原子能利用研究所中国农业科学院原子能利用研究所北京

应用FldSR天然荧光和1,5—Br—AEDANS及5—IAF荧光探针偶标记铁蛋白和钼铁蛋白作荧光测定。Fld在与铁蛋白络合时所损失能量为铁蛋白所接受。同样,铁蛋白与钼铁蛋白络合时也有能量转移现象。铁蛋白与MgATP形成复合物后仍能将能量转移给... 详细信息

应用FldSR天然荧光和1,5—Br—AEDANS及5—IAF荧光探针偶标记铁蛋白和钼铁蛋白作荧光测定。Fld在与铁蛋白络合时所损失能量为铁蛋白所接受。同样,铁蛋白与钼铁蛋白络合时也有能量转移现象。铁蛋白与MgATP形成复合物后仍能将能量转移给钼铁蛋白,铁蛋白与钼铁蛋白络合物间荧光标记基团距离为35～58A,铁蛋白·MgATP与钼铁蛋白间荧光标记基因距离为38～63A。

关键词：铁蛋白能量转移分子间距固氮酶

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对气液固相变之临界态的研究

兵团教育学院学报 1998年第4期8卷 28-30页

作者：孙传庆邓超龙赵永金石河子大学师范学院

中学物理讨论临界态时,仅提到“临界温度”,且指出,当外界温度高于这个温度时,增大外压不可能使物质由气态转变为液态;在大学物理和物理化学的相关内容中又重复了这一观点,并引入了P、T、V等普通变量和S、U、G等热力学变量制成函数关系... 详细信息

中学物理讨论临界态时,仅提到“临界温度”,且指出,当外界温度高于这个温度时,增大外压不可能使物质由气态转变为液态;在大学物理和物理化学的相关内容中又重复了这一观点,并引入了P、T、V等普通变量和S、U、G等热力学变量制成函数关系图,然后讨论和描绘了这些图.但是,它们只是用不同的语言描述了实验现象,却没有揭示出造成这些实验现象的原因.

关键词：临界态相变微观结构稳定性分子间距气液固气体分子平均动能临界温实验现象不稳定态

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分子估算(高一、高三)

数理天地（高中版） 2004年第10期 25-26页

作者：吴俊江苏省江阴市征存中学 214400

1.分子大小例1 现在已经有能放大数亿倍的非光学显微镜(如电子显微镜等),使得人们观察物质内的分子排列成为可能.图1是用放大倍数为3×107倍的电子显微镜拍摄的二硫化铁晶体的照片,照片下方是用最小刻度为毫米的刻度尺测量照片的情况.... 详细信息

1.分子大小例1 现在已经有能放大数亿倍的非光学显微镜(如电子显微镜等),使得人们观察物质内的分子排列成为可能.图1是用放大倍数为3×107倍的电子显微镜拍摄的二硫化铁晶体的照片,照片下方是用最小刻度为毫米的刻度尺测量照片的情况.请估测出二硫化铁分子体积的数量级. 分析照片上每个二硫化铁分子间的距离约为d=1cm,照片被放大了3×107倍。

关键词：分子估算高中化学体积密度分子数量分子间距

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对《原子结构》中一个常见问题的浅析

物理教学探讨（中学教学教研版） 2015年第5期33卷 36-36,39页

作者：梁汉儒山东省济宁市实验中学

与以往教材相比,由于现行《氢原子光谱》这节删去了一部分内容,学生和部分教师对于“物质为何有时产生的是连续光谱,有时产生的却是明线光谱”这一问题存在知识上的不足,或知识不系统等。本文从原子间距入手,结合量子理论对该问题进行... 详细信息

与以往教材相比,由于现行《氢原子光谱》这节删去了一部分内容,学生和部分教师对于“物质为何有时产生的是连续光谱,有时产生的却是明线光谱”这一问题存在知识上的不足,或知识不系统等。本文从原子间距入手,结合量子理论对该问题进行阐述。由于本文主要结合高中课本内容,起点较低,从而易于理解。

关键词：氢原子光谱量子理论分子间距连续光谱明线光谱能级跃迁

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基于能量原理的混凝土三相导热模型研究

工程建设 2019年第12期51卷 5-9页

作者：雷康华建新时代(武汉)工程设计有限公司

通过对预制混凝土进行不同荷载加压,测取在各个荷载下混凝土导热系数及相应孔隙率,通过能量原理建立相应的混凝土导热模型,得出以下结论:混凝土在被压缩时,导热系数增长速率由快变慢,达到一定数值后增长平稳;外界做功使得导热系数增大,... 详细信息

通过对预制混凝土进行不同荷载加压,测取在各个荷载下混凝土导热系数及相应孔隙率,通过能量原理建立相应的混凝土导热模型,得出以下结论:混凝土在被压缩时,导热系数增长速率由快变慢,达到一定数值后增长平稳;外界做功使得导热系数增大,导致混凝土孔隙率降低,温度升高,最终混凝土内部温度差基本保持不变;通过对比孔隙率和导热系数的试验值与计算值对比,说明了基于能量原理建立的导热系数与孔隙率模型的正确性。

关键词：混凝土导热系数孔隙率分子间距能量原理

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什么是理想气体的物理模型

技术物理教学 1996年第1期7卷 14-14页

作者：徐忠民合肥电力学校

什么是理想气体的物理模型徐忠民（合肥电力学校２３００５１）一般情况下，理想气体分子间没有作用力（只有在分子碰撞的瞬间，分子力才表现出来）．该结论是如何得出的呢？中专物理教科书中没有作进一步回答．根据中专物理对理论要求... 详细信息

什么是理想气体的物理模型徐忠民（合肥电力学校２３００５１）一般情况下，理想气体分子间没有作用力（只有在分子碰撞的瞬间，分子力才表现出来）．该结论是如何得出的呢？中专物理教科书中没有作进一步回答．根据中专物理对理论要求不高以及该结论与后续课程没有什么联...

关键词：理想气体物理模型分子势能分子力分子热运动物理教科书重力势能中专物理分子间距分子间力