고분자 폴라론 여기 및 안정화 메커니즘

유기 반도체에서 전하 운반자는 환경과의 상호작용으로 안정화되는 자가 국소화 상태인 폴라론을 형성합니다. 본 연구는 제일원리 계산으로 매개변수화된 유전체 안정화 강결합 모델을 사용하여 폴리(3-헥실티오펜)(P3HT)의 바닥 및 여기 폴라론 상태를 계산했습니다. 연구 결과는 주요 중적외선 흡수 특성, 특히 사슬 길이에 따른 사슬 내 폴라론 여기 피크(피크 B)의 이동과 레지오규칙성 및 레지오무규칙성 P3HT 간의 변화를 정량적으로 재현합니다. 국부적인 고리 왜곡에 기반한 대체 안정화 메커니즘과의 비교를 통해, 유전체 분극이 폴라론 형성을 지배한다는 것을 밝혀냈습니다. 고리 왜곡은 실험과 일치하지 않는 불충분한 결합 및 여기 에너지를 제공했습니다. 이러한 발견은 공액 고분자 내 폴라론의 미시적 기원을 명확히 하고, 폴라론 에너지론과 분광학적 관측량을 연결하는 예측 프레임워크를 제공하여 유기 반도체 내 전하 수송 이해를 진전시킵니다.