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聚集誘導發光分子─雙苯環二苯富烯之光學性質的理論研究
Dissertation

聚集誘導發光分子─雙苯環二苯富烯之光學性質的理論研究

Li, Ming-Chung
Doctor of Philosophy (PHD), 國立清華大學, 化學系
2011

Abstract

誘導推積發光 電子振動耦合常數 法蘭克- 康登重疊 時間相關-電子密度函數 AIE Vibronic coupling constants Franck-Condon overlap ONIOM TD-DFT
本論文敘述雙苯環二苯富烯分子之光學性質的理論研究。雙苯環二苯富烯分子具有一種特別的光學性質,稱為堆積誘導發光(Aggretation Induced Emission)。這樣的性質之所以特別,原因在於有機化學家已普遍相信,當化合物從溶液態相變化成固體態時,隨著分子濃度的增加,會由於碰撞效應等因素,使化合物的發光能力衰落。化學家們把這種現象稱作是堆積誘導發光。由於堆積誘導發光化合物這種隨分子濃度增加,反而較易發光的特性,使它們在光伏特電池、有機發光二極體以及蛋白質偵測上,具有良好的表現。為探討AIE的機制,有機化學家與理論計算學家攜手合作,他們發現具有堆積誘導發光性質的化合物,在溶液狀態與在固體狀態的發光速率(radiative rate)相差不大,因此他們認為:堆積誘導發光化合物在溶液狀態與固體狀態之螢光產率的差異,很可能是來自非發光速率(non-radiative rate)不同。在文獻中,理論計算學家已提出系統在溶液狀態之非發光速率的計算方法,即在溶液狀態必須考慮模式混合效應(Duschinsky rotation effect)。然而,對於系統在固體狀態之非發光速率的計算方式卻尚未被提及,因此,在本文裡,我們以雙苯環二苯富烯為研究體系,提出一個系統在固體狀態之非發光速率的計算方式:我們使用位移-扭曲簡諧位能面的假設,將文獻中的非發光速率計算公式加以推廣,使其能運用在多種振動模式(Multi-modes),再搭配執行固態模擬所得的參數,進而得到系統在固體狀態之非發光速率。

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