Charge carrier transport in molecular systems and influence of additives
Transport náboje v molekulárních systémech a vliv příměsí
dissertation thesis (DEFENDED)
View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/34971Identifiers
Study Information System: 44101
Collections
- Kvalifikační práce [10690]
Author
Advisor
Consultant
Burda, Jaroslav
Referee
Skála, Lubomír
Böhm, Stanislav
Faculty / Institute
Faculty of Mathematics and Physics
Discipline
Biophysics, Chemical and Macromolecular Physics
Department (external)
Information is unavailable
Date of defense
29. 6. 2011
Publisher
Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultaLanguage
English
Grade
Pass
Keywords (Czech)
Polarón, polarónová väzbová energia, pohyblivost na retazci, polysilány, kvantová chémia, molekulárna dynamikaKeywords (English)
Polaron, polaron binding energy, intrachain mobility, polysilylenes, quantum chemistry, molecular dynamicsTáto práca sa zaoberá štyrmi základnými aspektami prenosu nosica náboja: (1) hlbka potenciálovej jamy vytvorenej okolo nosica náboja, ktorý je lokalizovaný na polymérnom retazci (tzv. polarónová väzbová energia). (2) Rozsah delokalizácie nosica náboja a vplyv stérických efektov. (3) Pohyblivost nosica náboja na retazci. (4) Vplyv prenosu nosica náboja na stabilitu polymérneho retazca. Ako modelový materiál boli použité polysilánové retazce. Všetky vlastnosti boli študované prostredníctvom teoretických metód kvantovej ché-mie a molekulárnej dynamiky, ktoré umožnili sledovat mechanizmus prenosu na úrovni redistribúcie spinovej a elektrónovej hustoty, zmeny vibracných módov a dynamiky geometrie retazcov. Porovnanie teoretických a experimentálnych výsledkov ukázalo velmi dobrú zhodu vo všetkých oblastiach.
This thesis concerns with 4 basic aspects of the charge carrier transport: (1) depth of the potential well formed around the charge carrier when localized on a polymer chain; i.e. so called polaron binding energy. (2) Extent of the charge carrier delocalization over the polymer chain and influence of steric effects on this value. (3) Intrachain mobility of the charge carrier. (4) Effect of charge carrier transfer on the chain stability. Polysilanes, which are well known for their semi-conducting properties, were chosen as model material for investigation. Outlined properties were studied by means of quantum chemistry and molecular dynamics, which allowed us to investigate the process of the charge carrier transfer in great detail. Theoretical results were then compared to the experiments with very good agreement.