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自旋密度编码了并五苯二聚体中的分子内单线态激子裂变
摘要： 在有机半导体中，通过单线态激子裂变以一个光子代价形成两个三线态激子，有望提升光伏器件的光电流。然而，自旋密度分布在此光物理过程中的驱动作用此前一直不明确。我们揭示了电子自旋密度分布在促进π桥连并五苯二聚体高效分子内单线态激子裂变（iSEF）中的重要性。通过采用苯基、噻吩基和硒基桥连的二酮吡咯并吡咯（DPP）衍生物作为π桥，我们在一系列并五苯二聚体中合成了调控自旋密度分布的体系。飞秒瞬态吸收光谱表明，仅苯基衍生物在约2.4皮秒内呈现高效iSEF，其余两种二聚体均未出现该现象。电子结构计算显示，苯基-DPP桥将α和β自旋密度分别定域在不同端基并五苯上。光激发后，自旋交换机制使得具有本征三线态对特性的单线态态发生iSEF。
关键词： 自旋密度、并五苯二聚体、电荷共振、分子内、单重态激子裂变
更新于2025-09-23 15:23:52
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过渡金属掺杂WS?单层的电子与磁学性质；第一性原理研究
摘要： 采用密度泛函理论的第一性原理计算方法，研究了过渡金属（TM）掺杂WS2单层的电子结构和磁学性质。原始WS2单层中的W原子被Mn、Fe、Co和Cu等3d过渡金属部分取代，杂质浓度约为4%。对于均匀分布掺杂，发现铁磁相能够稳定存在，其中Mn、Fe、Co和Cu掺杂体系的总自旋磁矩分别为1.00、2.00、3.00和1.00 μB——不仅过渡金属掺杂原子的自旋磁矩贡献显著，W和S原子的诱导自旋磁矩也根据掺杂类型及弛豫状态产生重要影响。所有体系均呈现半金属性质，自旋能隙为0.10-0.53 eV。其中Co掺杂体系的能隙最大（Co是著名半金属赫斯勒合金的组成元素）。当保持相同杂质浓度使过渡金属掺杂原子相互靠近时，替代掺杂位点的偏好性与磁相状态会根据掺杂类型及过渡金属原子间距发生敏感变化。
关键词： 自旋密度、过渡金属(TM)掺杂剂、磁态、WS2单层。
更新于2025-09-23 15:22:29
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氢功能化富勒烯的电子结构：密度泛函理论（DFT）研究
摘要： 本研究采用密度泛函理论方法，探究了氢功能化富勒烯的电子结构及形成机制，重点研究了氢原子在富勒烯表面加成的机理。研究分别考察了纯富勒烯和硼氮取代富勒烯（分别记为C60和BNC58）。研究发现：氢原子在BNC58的硼位点（B）和碳位点（C）加成无需活化能垒，而氮位点（N）的加氢过程需要活化能?；谡庑├砺劢峁?，我们讨论了氢功能化C60和BNC58的电子态特性。
关键词： 势能曲线，氮化硼-富勒烯，超精细耦合常数，自旋密度，星际反应
更新于2025-09-04 15:30:14