有机分子与聚合物在光电信息研究领域将起到重要的作用。通过分子设计与合成,可以得到具有各种功能的材料。但是,分子材料的性能与分子或聚合物的聚集状态很有关系。我们将发展量子化学并结合理论物理的一些方法,研究有机光电材料的聚集体效应,特别是聚集体中电子关联,能量转移与电荷转移过程对于电致发光过程、载流子迁移和光伏打效应等光电过程的影响。分子聚集态决定了分子光电功能材料的性质。
本项目主要研究内容为分子材料聚集态效应对光电功能的影响,主要从激发态和载流子过程的聚集效应出发。取得的主要结果有(1)对于聚集诱导发光这一奇特的现象从激子与原子核运动耦合导致的无辐射跃迁的角度给出了初步的分析,并进一步发展了无辐射跃迁理论;(2)采用分子间直接耦合方法结合Marcus电子转移理论所发展的有机光电材料中的载流子迁移率理论具有高度的预测性,指导分子设计;(3)解释了有机纳米聚集体系的光吸收与光活性的尺寸效应。