σ-π共轭导电高分子[(SiH2)m-(CH=CH)n]k的理论研究

摘要

以硅为原料的导电高分子聚合物很多是依赖σ电子离域且具有较好的稳定性，并且其电导率可以在绝缘体-半导体-金属态较宽的范围内变化。含碳的导电高分子材料很多依赖π电子离域，稳定性不理想却具有优良的导电性能。于是有目的地组合配置σ-π离域的各级结构将对开发新型导电高分子材料做出重要贡献。近年来，改善高分子聚合物导电性能的方法普遍是在高分子聚合物的主链上引入一些基团使之形成σ-π共轭导电高分子聚合物。因此，本文应用计算化学相关软件进行理论研究，探索σ-π共轭导电高分子[(SiH2)m-(CH=CH)n]k的反式和顺式构型导电性能的变化规律。
　　 本文利用ATK软件结合Gaussian程序包计算了σ-π共轭导电高分子[(SiH2)m-(CH=CH)n]k（m=1、2、3、4，n=1、2、3，k=2、3、4）的反式和顺式构型的传输机理，结果表明，σ-π共轭导电高分子[(SiH2)m-(CH=CH)n]k中硅片段、掺杂的碳碳双键个数、分子链长对其传输性质有明显影响，反式研究体系中m取值为2、n取值为2、k最小时导电性最优;顺式研究体系中m取值为1时，n取值为1、k值最小时其导电性最优。
　　 另外，通过对反式σ-π共轭导电高分子[(SiH2)2-(CH=CH)2]2的伏安特性(Ⅰ-Ⅴ)曲线观察发现，在V=0.6～1.0V处观测到了微弱的微分电阻行为，并用透射谱进行解释。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景及意义

1．2 国内外研究综述

1．3 研究方法与内容

第2章 理论基础

2．1 引言

2．2 密度泛函理论

2．3 非平衡格林函数法

2．4 本章小结

第3章 计算模型及方法

3．1 引言

3．2 计算模型

3．2．1 反式σ-π共轭导电高分子[(SiH2)m-(CH=CH)n]k的研究模型

3．2．2 顺式σ-π共轭导电高分子[(SiH2)m-(CH=CH)n]k的研究模型

3．3 计算方法

3．3．1 Gaussian 03计算

3．3．2 ATK计算

3．4 本章小结

第4章 导电性能研究

4．1 引言

4．2 电流比较

4．2．1 反式σ-π共轭导电高分子[(SiH2)m-(CH=CH)n]k的电流比较

4．2．2 顺式σ-π共轭导电高分子[(SiH2)m-(CH=CH)n]k的电流比较

4．3 微分电阻行为

4．4 本章小结

结论

参考文献

附录

附录1 反式σ-π共轭导电高分子[(SiH2)m-(CH=CH)n]k电流值

附录2 顺式σ-π共轭导电高分子[(SiH2)m-(CH=CH)n]k电流值

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢