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adf:transrate [2017/05/16 23:53] – liu.jun | adf:transrate [2019/12/18 20:06] – [建模] liu.jun | ||
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====== 如何计算分子间的转移积分、电子迁移率、空穴迁移率 ====== | ====== 如何计算分子间的转移积分、电子迁移率、空穴迁移率 ====== | ||
- | =====代表性工作===== | + | =====代表性文献===== |
* [[http:// | * [[http:// | ||
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粒子迁移率对于有机电子器件例如场致发射晶体管(OFET)、有机发光二极管、光伏电池非常关键。载流子从一个位置迁移到另一个位置,迁移率主要有转移积分决定。本功能仅适用于分子间的载流子迁移,不适用于分子或团簇内部的电荷转移。 | 粒子迁移率对于有机电子器件例如场致发射晶体管(OFET)、有机发光二极管、光伏电池非常关键。载流子从一个位置迁移到另一个位置,迁移率主要有转移积分决定。本功能仅适用于分子间的载流子迁移,不适用于分子或团簇内部的电荷转移。 | ||
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- | =====公式===== | + | =====理论公式===== |
Marcus hopping rate: | Marcus hopping rate: | ||
k=V< | k=V< | ||
- | ADF可以直接计算电子、空穴的V值(电子或空穴的转移耦合),也可以计算λ,上述公式中,其他均为常数,因此这样可以计算得到Marcus hopping rate。之后: | + | ADF可以直接计算电子、空穴的V值(电子或空穴的转移耦合),也可以计算λ,上述公式中,其他均为常数,因此这样可以计算得到Marcus hopping rate。根据Marcus hopping rate再进行后续处理,一般有两种: |
* 方法一:参考[[http:// | * 方法一:参考[[http:// | ||
* 方法二:参考[[http:// | * 方法二:参考[[http:// | ||
- | 这里以萘之间的电子迁移为例演示计算过程。[[https:// | + | 这里以萘之间的电子迁移为例演示计算V、λ值,以及Marcus hopping rate的过程。 |
=====建模===== | =====建模===== | ||
- | 基本的建模操作,见[[https:// | + | 建模的操作,参考:[[adf:buildmodel|AMS软件建模教程]] |
建模完成之后,一般需要对结构进行优化(即,能量最小化,找到最稳定的结构).这里我们跳过建模和优化,直接计算下面给定的结构的电子、空穴迁移率: | 建模完成之后,一般需要对结构进行优化(即,能量最小化,找到最稳定的结构).这里我们跳过建模和优化,直接计算下面给定的结构的电子、空穴迁移率: | ||
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建模如下图: | 建模如下图: | ||
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并按照[[adf: | 并按照[[adf: | ||
=====设置计算参数===== | =====设置计算参数===== | ||
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保存任务名为naphthalene_mobility(与下载的例子文件命名相同),并运行。提交任务的方式,参考:[[adf: | 保存任务名为naphthalene_mobility(与下载的例子文件命名相同),并运行。提交任务的方式,参考:[[adf: | ||
行 84: | 行 84: | ||
λ = (-119.25607066 + 119.42662877)+(-119.31572655 + 119.35845577) = 0.21328733 eV | λ = (-119.25607066 + 119.42662877)+(-119.31572655 + 119.35845577) = 0.21328733 eV | ||
- | 如果是两种分子之间转移,参考:[[adf: | + | 如果是两种不同分子之间转移,参考:[[adf: |
统一能量单位到J: | 统一能量单位到J: | ||
行 135: | 行 135: | ||
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- | 会给出两两之间的数据,如上所示。 | + | 会给出两两之间的数据,如上所示。只是V值需要用户自行根据上文中的公式计算。 |
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+ | 如果电子、空穴的转移不是发生在HOMO、LUMO之间,而是发生在内层轨道,可以通过修改碎片占据(使得内层某个轨道变成空轨道),以及二聚体占据实现。不过该功能要求碎片是闭壳层,因此只能将该内层轨道两个电子都拿掉,放到原本的LUMO上。 | ||
=====固体===== | =====固体===== | ||
- | 块体材料的电子迁移率、Seebeck 系数、热导率、Hall系数以及Hall电导率张量,可以使用VNL-ATK2016计算。 | + | 块体材料的电子迁移率、Seebeck 系数、热导率、Hall系数以及Hall电导率张量,可以使用QuantumATK计算。 |