Simulation of Interdiffusion in Between Compartments Having Heterogenously Distributed Donors and Acceptors
通过将供体和受体引入立方体的相邻隔室中来模拟胶乳膜形成的最后阶段。均匀和/或异质供体-受体分布被选择用于不同类型的模拟。这些立方体内的施主和受主的相互扩散是使用Monte-Carlo技术产生的。通过直接能量转移（DET）模拟了几个相互扩散步骤的施主强度I（t）的衰减。将高斯噪声添加到I（t）曲线以获得更真实的衰减曲线。I（t）衰减曲线拟合的唯象方程计算的分数混合在每个相互扩散步骤。讨论了Fickian扩散模型在非均匀和均匀施主-受主分布情况下对乳胶膜形成的可靠性。
2003-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Design principles for the energy level tuning in donor/acceptor conjugated polymers
为了确定给体/受体共轭聚合物（CPs）能级调谐的可靠分子设计原则，采用基于密度泛函理论（DFT）的从头计算方法研究了影响CPs能级调谐的主要因素.我们研究了一系列CP，其中我们独立和系统地改变了吸电子能力的受体单元和给电子能力的供体单元，同时保持相同的共轭链构象。我们观察到，引入更强的受体单元，同时在CP中保持相同的供体单元，降低了LUMO能级，但使HOMO能级几乎不变。相反，对于相同的受体单元，增强供体单元的强度提高HOMO能级，同时保持LUMO能级。我们确定了前线轨道能级和轨道局域化程度之间的强相关性，这取决于携带轨道的分子基团的供电子或吸电子能力。此外，CP的HOMO/LUMO能隙与给予单元和接受单元之间的电荷转移成正比，这为CP提供了稳健的设计标准。
2017-07-05 cond-mat.mtrl-sci
Long-Range Order Promotes Charge-Transfer Excitations in Donor/Acceptor Co-Crystals
掺杂有机半导体的电子和光学性质主要由施主和受主分子之间的局部相互作用决定。然而，当这些系统处于晶体形式时，长程序与短程序耦合竞争。在第一性原理研究三个实验解决散装结构的quaterthiophene掺杂（氟化）tetracyanoquinodimethane，我们证明了在施主/受主共晶体的长程相互作用的关键作用。所研究材料的能带结构表现出直接带隙的大小随着受主中F原子量的增加而减小。价带最大值和导带最小值出现在布里渊区边界，相应的波函数分别在施主和受主分子上分离。紧束缚模型的帮助下，我们合理化的机制，负责这些行为，这是无处不在的供体/受体共晶体，是由长程相互作用。所分析的共晶的光学响应是高度各向异性的。的吸收开始占主导地位的强烈共振对应于电荷转移激发。长程相互作用再次导致了这种行为，这提高了共晶用于光诱导电荷分离和传输的效率。除了这些结果，我们的研究澄清，集群模型，占本地的相互作用，不能捕获的相关影响的长程序在供体/受体共晶体。
2022-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Hot Charge Transfer States and Charge Generation in Donor Acceptor Blends
在有机共混物中，激子分裂激发的振动正常模式与耦合到电荷跳跃的振动正常模式相同。因此，如果振动弛豫比电荷转移慢，则用于激子分裂的过量驱动力可以有助于电荷转移。一个模型的开发，考虑到这一点，因此解释了实验观察到的激子分裂和电荷产量的驱动力的关系，可以实现高电荷产量与所观察到的快速重组率。
2010-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Spin selective charge recombination in chiral donor-bridge-acceptor triads
在本文中，我们概述了一个物理动机的框架来描述手性系统中的自旋选择性重组过程，从中我们推导出自旋选择性反应算子的供体-桥-受体分子的重组反应，其中电子转移介导的手性和自旋轨道耦合。一般来说，复合过程只对单重态和三重态之间的自旋相干性有选择性，而对自旋极化一般没有选择性。我们发现，自旋极化选择性只出现在跳跃介导的电子转移。我们描述了如何有效的自旋极化选择性是一个结果的自旋极化产生瞬态的中间状态。复合过程也增强了电荷分离态的相干自旋动力学，这被发现对复合动力学有显着的影响，并破坏任何长寿命的自旋极化。虽然我们只考虑了一个简单的供体-桥-受体系统，我们在这里提出的框架可以直接扩展到描述更复杂的复杂系统中的自旋选择性复合过程。
2023-03-08 cond-mat.mtrl-sci physics.bio-ph physics.chem-ph
Theoretical investigation of non-Förster exciton transfer mechanisms in perylene diimide donor, phenylene bridge, and terrylene diimide acceptor systems
Nanjing University of Posts and Telecommunications（南京邮电大学）；Queens College, City University of New York（纽约市立学院）；Graduate Center, City University of New York（纽约市立大学研究生院）
本研究通过理论计算揭示了联苯二甲酸供体、联苯桥和联苯二甲酸受体系统中激子转移机制的非弗洛斯特效应，发现共同振动模式是导致偏离弗洛斯特理论的主要原因。
2026-01-08 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph quant-ph
Charge-transfer excitations in molecular donor-acceptor complexes within the many-body Bethe-Salpeter approach
我们在微扰多体$GW$和Bethe-Salpeter方法中研究了苯、萘和蒽衍生物与四氰基乙烯受体缔合的分子给体-受体复合物中的低激发态单重态电荷转移激发。我们的计算表明，这种技术可以重现实验数据的平均平均误差为0.1-0.15 eV的本套二聚体，在最佳的时间依赖性密度泛函研究与优化的范围分离的泛函非常一致。目前的研究结果铺平了道路的光伏器件中的光致电荷转移过程的研究与无参数的\textit{ab initio}方法显示有限和扩展系统的等效精度。
2011-09-05 cond-mat.mtrl-sci
Tailorable acceptor ${\rm C}_{60-n}{\rm B}_{n}$ and donor ${\rm C}_{60-m}{\rm N}_{m}$ pairs for molecular electronics
我们的第一性原理计算表明，通过适当控制${\rm C}_{60}$中取代掺杂剂的数量，可以将$n$和$m$分子分别设计为分子电子学所需的受体和供体。作为一个例子，我们表明受体${\rm C}_{48}{\rm B}_{12}$和供体${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$是分子整流器、基于碳纳米管的$p$型、$n$型、$n$-$p$- $n$和$p$-$n$-$p$晶体管和$p$-$n$结的有希望的组分。
2003-04-22 cond-mat.mtrl-sci
How much can donor/acceptor-substitution change the responses of long push-pull systems to DC fields?
数学论证提出了一个独特的答案，在标题中的问题。随后，使用详细的模型计算结果扩展数学分析，此外，进一步阐明分析的结果。最后，通过与近年来的各种研究的比较，对后者的许多研究给出了新的解释。
2008-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Understanding Charge Transfer in Donor-Acceptor/Metal Systems: A Combined Theoretical and Experimental Study
我们开发了一个有效的潜在的方法来评估一个二维的施主-受主/金属网络内的核心水平的变化的基础上的电荷流。为此，我们进行了密度泛函理论（DFT）计算和X射线光电子能谱（XPS）测量的核心水平的变化为三个不同的单层吸附在银基板上。具体而言，我们考虑了全氟并五苯（PFP），铜酞菁（CuPc）和它们的1：1混合物（PFP+CuPc）吸附在Ag（111）上。
2013-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Computational study of defect complexes in $β$-LiGaO$_2$ and their relation to the donor-acceptor-pair recombination
通过混合泛函计算，调整非局域交换以匹配 6.0 eV 激子带隙，研究了 LiGaO$_2$ 中本征缺陷及缺陷复合体的能级变化，并初步识别了施主-受主对复合的光致发光带。
2023-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Combined impact of entropy and carrier delocalization on charge transfer exciton dissociation at the donor-acceptor interface
已经提出了几种电荷转移激子（CTE）模型来解释其在施主-受主（DA）界面处的解离。然而，其背后的物理原理仍在争论之中。在这里，我们推导出温度（$T$）依赖的紧束缚模型的电子空穴对在DA界面。主要发现是在临界$T$处存在定域-离域转变，这可以解释CTE解离。本研究强调了熵（有限- $T$）和载流子离域在CTE解离中的组合效应。
2016-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Substituent-level Tuning of Frontier Orbital Energy Levels in Phthalocyanine/C60 Donor-Acceptor Charge Transfer Pairs
我们已经计算了几个低洼的电荷转移（CT）激发态能量的四个非共价结合的二联体组成的磺化锌酞菁耦合到C60。我们的研究结果表明，二-和三磺化系统产生的CT态的最低能量的激发态的系统。与此相反，四磺化ZnPc系统的能量重排导致局部激发低于CT状态的能量，显示可能的失活途径阻碍电荷分离。由于几个不同的供体-受体的相对取向可能共存于有机异质结，我们比较了几个低躺CT状态的端部上的几何形状的二磺化系统，其共面取向对应的能量。计算出的CT激发能对于端对取向比共面结构大~1.5 eV，这主要是由于从共面到端对取向的激子结合能的大幅降低。此外，相对供体-受体取向的变化比供体-受体距离的变化对CT能量有更大的影响。TDDFT计算上的各种磺化酞菁锌供体分子显示出一个显着的分裂的Q-带的四个供体系统中只有一个。我们目前的计算，与以前的实验研究一致，表明化学官能团的系统变化是一个很有前途的途径，为各种物理性质的有机半导体的取代基水平调谐。
2013-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Donor and acceptor levels of organic photovoltaic compounds from first principles
准确有效地预测有机半导体化合物的光学性质可以加速寻找高效的有机光伏材料。然而，传统的第一性原理计算的不准确性或计算成本一直困扰着有机半导体的光学性质的预测。在这项工作中，我们证明了基于Koopmans条件的轨道依赖密度泛函理论[Phys.Rev.B82，115121（2010）]适合于描述各种有机分子，簇和低聚物的供体和受体能级，相对于实验，这是可比的预测性能的多体微扰理论方法的计算成本的一小部分。
2012-12-07 cond-mat.mtrl-sci
Numbers of donors and acceptors from transport measurements in graphene
提出了一种方法来分别确定带正电荷和带负电荷的杂质，限制在石墨烯单层的流动性的表面密度。该方法是基于传输截面的精确结果，根据该结果，无质量载流子被吸引到带电杂质时比被排斥时散射得更强烈。
2007-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phosphorescence and donor-acceptor pair recombination in laboratory-grown diamonds
本研究结合时间分辨光激发与光谱表征，揭示HPHT培育钻石蓝绿色长寿命磷光源于N_S^0…B_S^0施主-受主对，并阐明浅能级N_S^-的关键重置作用。
2023-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Quantum simulations of charge-separation at a model donor-acceptor interface: role of delocalization and local packing
采用混合分子力学/量子力学（MM/QM）方法研究了由聚亚苯基亚乙烯基（PPV）低聚物和[6，6]-苯基C61-丁酸甲酯（PCBM）共混物组成的模型有机光伏（OPV）体系的电子动力学.使用一个启发式的模型，连接能隙波动的平均电子耦合和退相干时间，我们提供和估计的状态到状态的内部转换率在最低的几个电子激发的歧管。我们表明，OPV的电子动力学的显着改变，通过改变在界面处模拟的分子的位置。最低的几个激发态的模型界面迅速混合，允许低频C-C出平原扭转调制的势能面，这样的系统可以采样分子间的电荷转移和电荷分离的电子配置上的子100 fs的时间尺度。我们的模拟支持OPV系统中载流子产生的新图像，其中界面电子态可以通过与振动自由度的耦合迅速衰减为电荷分离和电流产生状态。
2016-12-20 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Electronic Properties of Interfaces between N-Heterotriangulene Donors and Strong Tetracyanoquinodimethane Acceptors
本研究利用高分辨电子能量损失谱和量子化学计算，研究了N-杂三角烯供体与强TCNQ受体界面的电子性质，识别出低能电荷转移态并排除了基态CT复合物，提出激发态CT机制。
2024-03-14 cond-mat.mtrl-sci
Charge transfer via deep hole in the J51/N2200 blend
在最近开发的基于非富勒烯受体（NFA）的有机太阳能电池（OSC）中，供体和受体部分都可以通过吸收可见光子来激发。因此，在基于NFA的OSC中，电子转移和空穴转移通道都可以发生在供体/受体界面处，用于产生自由载流子。然而，在许多分子和DNA系统中，最近的研究表明，高电荷转移（CT）效率不能合理地解释由CT模型只有最高占据分子轨道（HOMO）和最低未占据分子轨道（LUMO）的供体和受体分子。本文以一种由苯并二噻吩-苯并三唑共聚物（J51）为给体，萘二酰亚胺-联噻吩（N2200）为受体的全聚合物共混物为例，研究了其CT过程，考察了不同前线分子轨道的不同作用.通过量子力学电子结构计算和非绝热动力学模拟的联合研究，我们发现J51和N2200的HOMO之间几乎不发生空穴转移，而N2200的HOMO向J51的HOMO-1的空穴转移要有效得多。指出了深空穴通道在CT过程中的重要性，指出了在分子光电子材料中建立一个研究CT过程的物理模型时，除了考虑HOMO和LUMO外，还必须考虑前线分子轨道（FMO）.
2020-07-07 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Surface doping of rubrene single crystals by molecular electron donors and acceptors
本文研究分子给体与受体对红荧烯单晶的表面掺杂效应，发现费米能级随电子转移方向移动而价带色散基本不变，证明该掺杂可在保持高迁移率的同时有效调控近表面电荷密度。
2024-01-11 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Isotopic Effect and Temperature Dependent Intramolecular Excitation Energy Transfer in a Model Donor-Acceptor Dyad
在这里，我们认为非绝热能量转移动力学模型的双发色团系统组成的一个连接到一个梯形聚（对苯撑）低聚物的苝二酰亚胺单元。从一个模型的电子/声子哈密顿量的半经验参数化，我们计算的黄金法则的能量转移率从LPPP 5供体的PDI受体。结果表明，C-H键的面外摆动模式对体系的Franck Condon因子贡献很小，但对体系的非绝热传递有促进作用.我们还预测了动力学同位素效应的$k^{(H)}/k^{(D)} = 1.7 - 2.5$取决于温度。
2010-05-20 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Energetics of the Charge Generation in Organic Donor-Acceptor Interfaces
非富勒烯受体（NFA）材料为有机太阳能电池（OSC）的设计提出了新的范式，从而以较小的驱动力获得高效的载流子产生，以最大化开路电压。本文采用一种结合Escherfest和Redfield理论的粗粒度混合量子-经典方法，研究了小能量偏移界面的电荷产生过程。我们研究了高能驱动力以及电子振动效应对电荷产生和光伏能量转换的影响。通过分析Holstein和Peierls振动耦合的影响，我们发现振动耦合产生的整体效果，提高电荷产生。然而，这两种电子振动机制起着不同的作用：Holstein弛豫机制减少了电荷的产生，而Peierls机制总是帮助电荷的产生。此外，通过检查作为时间的函数的电子-空穴结合能，我们证明了两个不同的制度的电荷分离：温度无关的激子传播上的子-100 fs的时间尺度和完全解离的电荷转移状态，发生在几十到几百皮秒的时间尺度上，取决于温度。系统的量子动力学表现出马库斯电子转移动力学的三个制度作为界面的能量偏移是不同的。
2021-12-20 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Molecularly Resolved Electronic Landscapes of Differing Acceptor-Donor Interface Geometries
有机半导体是一类有前途的材料，用于许多电子和光电应用，包括太阳能电池。然而，这些材料倾向于对局部环境和周围分子几何形状极其敏感，导致对器件功能至关重要的边界和界面附近的能级不同于本体的那些能级。扫描隧道显微镜和光谱学（STM/STS）有能力在分子和亚分子尺度上检查这些界面的结构和电子性质。在这里，我们调查的原型受体/供体系统PTCDA/CuPc使用亚分子分辨像素的STS，以证明在原型太阳能电池材料的界面几何形状的微妙变化的重要性。PTCDA和CuPc依次沉积在NaCl双层上，以产生与底层衬底去耦的横向异质结。观察到供体和受体状态向相反方向移动，表明两者之间的平衡电荷转移。与相同表面上的孤立分子相比，带隙能的变窄指示局部介电环境的影响。此外，我们发现受体和供体的电子态能量强烈依赖于两个分子在较大的集群中的比例和定位。界面受体和供体的电子状态的这种分子尺度结构依赖性对于器件设计具有重要意义，其中水平对准与器件性能强烈相关。
2023-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Asymmetric currents in a donor (D)-bridge (B)-acceptor (A) single molecule - revisit of the Aviram-Ratner diode
用密度泛函理论结合Landauer-Büttiker方法研究了单分子中供体（D）-桥（B）-受体（A）的量子输运.观察到对相反偏压的不对称电响应，导致电流的显著整流。分子中取代基侧基诱导的固有偶极矩导致系统在正向/反向施加电势下的增强/降低的极化，从而在偏压下电荷分布和电子电流的不对称性。在正向偏压下，D和A前沿轨道之间的能隙闭合，电流迅速增加;而在反向偏压下，D-A能隙加宽，电流保持较小。
2008-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Shifting donor-acceptor photoluminescence in N-doped ZnO
我们在晶格匹配的ScAlMgO $_4$衬底上用两种外延方法生长了掺氮ZnO薄膜。我们测量了两种ZnO：N薄膜在施主-受主对跃迁区的光致发光（PL）。用涨落模型分析了激发强度对PL峰位移的影响，证明了我们观察到的生长技术依赖性是由带电杂质分布的不均匀性引起的。结果发现，尽管氮浓度相似，但用显示更好的电性能的工艺制备的样品中的不均匀性显著更小。计算了受体的活化能为$\approx 170$ meV，与氮浓度无关。
2006-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interacting donor-acceptor pairs as the origin of coupled spin-optical signals in hexagonal boron nitride
Beijing Computational Science Research Center（北京计算科学研究中心）；School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理学院）
研究揭示了六方氮化硼中耦合自旋-光学信号的微观起源，表明供体-受体对的相互作用而非孤立缺陷是关键因素，并提出了设计宽禁带半导体中自旋活性量子发射体的原则。
2026-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of Donor and Acceptor Hydrogen States in n-Type InN
Basic Research Laboratories, NTT, Inc.（日本电信电话株式会社基础实验室）
利用硬X射线光电子能谱研究InN薄膜，发现氢在n型InN中同时存在施主和受主态，揭示了氢的两性行为及其对载流子补偿的微观机制。
2026-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Current-voltage characteristics in donor-acceptor systems: Implications of a spatially varying electric field
我们研究了一种分子器件的输运性质，该器件由供体和受体部分组成，位于两侧的两个电极之间。该设备被认为是一维的不同的现场能量和非平衡性质的计算使用Landauer的形式主义。电流-电压特性被发现是不对称的尖锐的负微分电阻在一个临界偏置一侧和非常小的电流在另一侧。负折射率的产生主要是由于偏置驱动的电子结构从一种绝缘相到另一种绝缘相的变化，通过一个高度离域的导电相。我们的模型可以被认为是最简单的解释在许多分子器件中观察到的实验电流-电压特性。
2005-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Donors and Deep Acceptors in $β$-Ga2O3
我们通过对用各种方法生长的样品的温变vanderPauw和霍尔效应测量研究了$β$ -Ga_2 O_3中Si，Ge浅施主和Fe，Mg深受主的性质，这些方法包括边缘限定薄膜馈电（EFG），直拉（CZ），分子束外延（MBE）和低压化学气相沉积（LPCVD）。通过同时，自洽拟合的温度依赖的载流子密度和迁移率，我们能够准确地估计的施主能量的Si和Ge为30毫电子伏的$β$ -Ga 2 O 3。此外，我们表明，我们测量的霍尔效应数据与Si和Ge作为典型的浅施主，而不是浅DX中心是一致的。Fe掺杂的$β$ -Ga 2 O 3的高温霍尔效应测量表明，即使Fe掺杂，材料仍保持弱n型，相对于Fe深受主的导带，受主能量为860 meV。Mg掺杂的Ga 2 O3的Van der Pauw测量表明活化能为1.1eV，如从依赖于温度的电导率确定的。
2018-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Terahertz Time-Domain Spectroscopy and Density Functional Theory Analysis of Low-Frequency Vibrational Modes of a Benzoxazolium-Coumarin Donor-pi-Acceptor Chromophore
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育研究学院加尔各答分校）；Sri Sathya Sai Institute of Higher Learning（斯里萨蒂亚赛高等学习研究所）；Indian Institute of Technology Gandhinagar（甘地纳加尔印度理工学院）
通过太赫兹时域光谱与密度泛函理论分析，研究了BCO+供体-π-受体色心的低频振动模式，揭示其与分子内电荷转移相关的核运动关系。
2025-12-14 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
First-principles Study of the Interactions of Electron Donor and Acceptor Molecules with Phosphorene
采用密度泛函理论研究了两种有机分子（四氰基对苯醌二甲烷（TCNQ）为电子受体，四硫杂富瓦烯（TTF）为电子给体）对单层磷烯的功能化. TCNQ分子在靠近价带边的磷烯带隙中引入浅受主态，使掺杂体系成为p型半导体。然而，当TTF分子被吸附在磷烯上时，引入到带隙中的占据分子态是深施主态，使得不能实现用于传输的有效n掺杂。这种不利的情况可以通过施加垂直于磷烯表面的外电场来改善，该外电场的方向是从磷烯到TTF分子，在该外电场下，TTF引入的施主态移动到更靠近磷烯的导带边（CBE），然后TTF掺杂的磷烯系统变成n型半导体。通过分子吸附对单层磷烯进行有效的双极性掺杂，特别是n型掺杂克服了其固有的p型掺杂倾向，这将为这种新型二维材料在纳米电子和光电子器件中的应用开辟新的途径。
2014-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conduction electrons in acceptor-doped GaAs/GaAlAs heterostructures: a review
我们回顾了GaAs/GaAlAs异质结构中的磁光和磁输运效应，在GaAs量子阱中掺杂GaAlAs势垒与施主，提供二维电子气，并在2DEG附近另外掺杂少量的受主（主要是Be原子）。也可以处理残余受体（主要是C原子）。这种系统在磁场存在下的行为明显不同于在2DEG附近掺杂施主的那些。
2016-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring Charge Donor-Acceptor Interaction in CsPbBr3 Perovskite Nanocrystals through Ligand Exchange
本研究通过配体交换将CsPbBr3钙钛矿纳米晶的长链油胺替换为短链丁胺，探究其与TiO2的给体-受体相互作用，发现配体链长调控了溶液和薄膜体系中的电荷相互作用与猝灭行为。
2024-11-04 cond-mat.mtrl-sci
Chemical design rules for non-fullerene acceptors in organic solar cells
自从非富勒烯受体（NFA）的开发以来，有机太阳能电池的效率几乎翻了一番。然而，仍然需要供体-NFA组合的通用化学设计规则。这些规则是通过分析施主-受主界面处的不均匀静电场而提出的。结果表明，受体-供体-受体分子结构，和平行于界面的分子排列，导致能级弯曲，使电荷转移态不稳定，从而促进其解离成自由电荷。通过分析一系列的PCE 10：NFA太阳能电池，与NFA包括Y 6，IEICO，和ITIC，以及它们的卤化衍生物，它表明，约75德拜A的分子四极矩平衡的损失，在开路电压和电荷产生效率的增益。
2022-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Exciton Dissociation Dynamics in Model Donor-Acceptor Polymer Heterojunctions: I. Energetics and Spectra
在本文中，我们考虑的基本电子激发态的平行链的半导体聚合物，目前正在探索的光伏和发光二极管的应用。特别是，我们专注于各种II型供体-受体异质结，并探讨激子结合能之间的关系，在确定一个特定的II型异质结材料的器件特性的带偏移。作为一般规则，当激子结合能大于异质结处的能带偏移时，激子将保持最低能量激发态，并且结将形成有效的发光二极管。另一方面，如果偏移大于激子结合能，则电子或空穴可以从一个链转移到另一个链。在这里，我们使用一个双带激子来预测模型聚合物异质结的电子振动吸收和发射光谱。我们的研究结果强调了振动弛豫的作用，并表明在某些情况下，系统间的交叉可能会在形成光激发后的电荷转移态中发挥一定的作用。
2005-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Environmental Control of Triplet Emission in Donor-Bridge-Acceptor Organometallics
碳烯金属酰胺（CMA）是一类很有前途的有机电致发光器件的给体-桥-受体分子电荷转移发光材料。在这里，一个通用的方法来调整他们的电荷转移发射的能量。高达210 meV的位移是在固态通过稀释在极性主机矩阵实现。这种转变的起源有两个组成部分：热激活的三重态扩散的约束，和客体分子和极性主体之间的静电相互作用。这使得中绿色CMA原型的发射在没有化学修饰的情况下蓝移。基于Marcus型转移积分的蒙特卡罗模拟成功地再现了浓度和温度依赖的三重态扩散过程，并揭示了极性宿主中系综态密度的实质性变化。在金桥CMA这种实质性的转变不会导致发光寿命，热活化能，重组能或系统间交叉率的显着变化。因此，这些发现提供了新的实验和理论的见解，在这些材料中的单重态和三重态流形之间的耦合。类似的发射调谐可以在相关材料中实现，其中化学改性用于改变电荷转移能量。
2019-08-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
Conductivity of a Weyl semimetal with donor and acceptor impurities
我们研究输运的外尔半金属与施主和受主杂质。在足够高的温度下，输运由电子-电子相互作用主导，而低温电阻率来自准粒子在屏蔽杂质上的散射。使用图解技术，我们计算的电导率$σ(T,ω,n_A,n_D)$在杂质占主导地位的制度作为一个函数的温度$T$，频率$ω$，和浓度$n_A$和$n_D$的施主和受主，并讨论了低温和高温和杂质浓度的制度之间的交叉行为。在具有小的有效精细结构常数$α$，$σ(ω,T)\propto T^2/(T^{-2}-iω\cdot\text{const})$的充分补偿的材料[ $|n_A-n_D|\ll(n_A+n_D)$ ]中，在宽的温度区间内。对于非常低的温度或在未补偿材料的情况下，传输是有效的金属。我们讨论了实现每个政权所需的实验条件。
2017-06-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase behavior and electrical transport in DBTTF-HATCN donor-acceptor mixtures
Department of Physics, Humboldt-Universit\"at zu Berlin, Berlin, Germany
DBTTF-HATCN混合物的相行为和电输运特性研究，揭示了其电子结构对电荷传输的影响及材料设计的潜力。
2026-02-09 cond-mat.mtrl-sci
Exciton dissociation at donor-acceptor polymer heterojunctions: quantum nonadiabatic dynamics and effective-mode analysis
阐明了TFB：F8 BT聚合物异质结中光致亚皮秒激子解离和电荷分离态形成的量子动力学机制。该分析是基于一个两状态的振动耦合哈密顿量，包括一个明确的24模式表示的声子浴，包括高频（C $=$ C拉伸）和低频（扭转）模式。初始弛豫行为的特征在于相干振荡，以及通过扩展的非绝热耦合区域的衰减。该区域位于圆锥相交超曲面附近。分析的一个中心成分是一种新的有效模式表示，它突出了低频模式中的非绝热动力学的作用。量子动力学模拟使用多组态含时Hartree（MCTDH）方法进行。
2006-10-27 cond-mat.mtrl-sci
CTRAMER: An open source software package for correlating interfacial charge transfer rate constants with donor acceptor geometries in organic photovoltaic materials
在本文中，我们提出了CTRAMER（电荷转移速率从分子动力学，电子结构和速率理论），一个开源的软件包计算界面电荷转移（CT）速率常数的有机光伏（OPV）材料的基础上从头计算和分子动力学模拟。该软件的基础上，确定从分子动力学模拟的供体-受体共混物的界面结构内的代表性的供体-受体几何形状和计算相应的费米黄金法则CT速率常数的框架内的线性化半经典近似。虽然所使用的方法是完善的，这些国家的最先进的想法从不同的学科研究光致CT之间的激发态和明确的环境的整合，在我们看来，使这个包独特和创新。该软件还提供了绘制其他感兴趣的观测值的工具。概述的功能和实施细节后，使用和性能的软件演示了一个例子OPV系统的结果。
2021-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Heitler-London model for acceptor-acceptor interactions in doped semiconductors
半导体中受体之间的相互作用通常以与供体之间的相互作用相同的方式定性地处理。受体波函数近似为类氢，受体-受体相互作用用标准氢分子Heitler-London模型描述。但由于价带简并和自旋轨道耦合，受体态可能比氢原子的态复杂得多，这使这种近似的有效性受到质疑。为了解决这个问题，我们开发了一个受体-受体Heitler-London模型，使用Baldereschi和Lipari提出的形式的单受体波函数，它更准确地捕获了受体态的物理特性。我们计算了由此产生的受体对能级，发现与氢分子的两级单重态-三重态分裂相反，一个丰富的十级能谱。我们的结果，计算作为一个函数的受体间的距离和自旋轨道耦合强度，表明受体-受体相互作用可以从本质上不同于施主-施主相互作用，因此应该是相关的控制两个量子位相互作用在受体为基础的量子位的实现，以及各种p-杂质半导体系统的磁性。通过将数值结果拟合到通过受体-受体哈伯德模型获得的闭合形式的能级表达式，得出了进一步的见解。
2017-09-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Detailed study of N,N'-(diisopropylphenyl)- terrylene-3,4:11,12-bis(dicarboximide) as electron acceptor for solar cells application
本文报道了以聚3-己基噻吩（P3 HT）为电子给体，三萘嵌苯-3，4：11，12-二甲酰亚胺（TDI）为电子受体的体异质结太阳能电池。与纯P3 HT相比，在共混物中观察到增强的吸收。如非常有效的光致发光（PL）淬灭所示，所产生的激子在供体和受体之间的界面处被收集，在那里它们分离成我们通过光致吸收和电子自旋共振（ESR）检测到的电荷。飞行时间（TOF）的光电导测量揭示了良好的电子迁移率为10-3厘米2 V-1 s-1的共混物。然而，太阳能电池中的光电流被发现是令人惊讶的低。支持的外部量子效率（EQE）的光谱，以及通过X-射线衍射和原子力显微镜的形态学研究，我们解释我们的观察通过在阳极界面，防止有效地产生的电荷被提取TDI空穴阻挡层的形成。
2011-10-04 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Donor-acceptor discrete optical emission in 2D perovskites
二维（2D）范德华纳米材料由于其优异的电学和光学性质而在纳米尺度的光子学和光电学应用中引起了相当大的关注。目前，属于这组纳米材料的2D钙钛矿被广泛研究用于广泛的光电应用。由于它们的激子性质，2D钙钛矿也是在室温下工作的光子学和非线性器件的有前途的材料。然而，当使用较薄的钙钛矿相时，强激子效应会降低光电流特性。在这项工作中，我们提出了坚实的实验证据的存在下，单施主-受主对的光学跃迁的二维铅卤化物钙钛矿，其特征在于亚meV线宽（$\simeq 120 μeV$）和长的衰减时间（5-8 ns）。微观光致发光的证据支持详细的光电发射测量和模型模拟。苯乙铵与甲铵阳离子的缔合，后者分子仅存在于具有较厚相$n \geq 2$的2D卤化物钙钛矿中，已被鉴定为供体-受体对形成的来源，对应于铅原子的置换及其被甲铵的置换。我们对2D卤化铅钙钛矿中离散施主-受主对（DAP）尖锐明亮的光学跃迁的开创性研究开辟了将DAP作为具有2D钙钛矿的新型光电子器件设计的载流子源的新途径，并将促进非线性量子技术中未来杰出特性的发展。
2022-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Donor-Acceptor Pairs in Wide-Bandgap Semiconductors for Quantum Technology Applications
本研究提出利用宽禁带半导体中施主-受主对的偶极-偶极耦合构建量子科学平台，通过DFT计算金刚石和SiC中DAPs的性质，发现SiC的Al-N对是实现长程光学可控相互作用的合适候选。
2024-01-30 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
The critical role of the donor polymer in the stability of high-performance non-fullerene acceptor organic solar cells
在非富勒烯电子受体（NFA）的快速发展的推动下，有机太阳能电池（OSC）的功率转换效率已经达到适合商业应用的水平。然而，高性能NFA OSC的运行稳定性差是必须解决的一个基本挑战。虽然以前的研究主要集中在NFA组件，我们认为在这里的供体和受体材料在基准PM 6：Y 6混合物的降解途径。在这里，我们表明，光浸泡大大增加了充满活力的无序和陷阱态密度在PM 6，与Y 6的影响不大。电子顺磁共振光谱证实了这一点，它揭示了通过光浸泡后PM 6上的捕获极化子增加复合。此外，对光浸泡样品的超快光谱研究表明，PM 6单重态激子在低于100 fs的时间尺度上迅速转化为链间极化子对;这个过程胜过电子转移到Y 6，显着降低了共混物的电荷产生产率。我们在母体聚合物PBDB-T中进行了类似的观察，表明迄今为止用于大多数高性能OSC的这类供体材料对光浸泡本质上是不稳定的。因此，我们揭示了供体聚合物可以是高效OSC系统中的另一个关键薄弱环节，其降解机制需要与NFA共同解决。
2021-12-17 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Organic charge-transfer phase formation in thin films of the BEDT-TTF/TCNQ donor-acceptor system
我们用物理气相沉积法对给体/受体体系双（亚乙基二硫代）四硫富瓦烯（BEDT-TTF）/四氰基醌二甲烷（TCNQ）进行了电荷转移相形成的研究。我们在室温下在玻璃和Si（100）/SiO_2衬底上制备了施主/受主双层膜结构，用光学显微镜、X射线衍射和聚焦离子束截面分析了退火前后的层结构。我们发现了明确的证据，在退火过程中形成的电荷转移相。对于生长的样品，我们不能检测到电荷转移阶段的发生。X-射线衍射分析表明，（BEDT-TTF）-TCNQ形成了单斜晶型。这进一步证实了单源蒸发实验从预反应的（BEDT-TTF）-TCNQ获得的溶液生长，特别是从（BEDT-TTF）-TCNQ和TCNQ的共蒸发实验。在这些实验过程中，我们发现以（BEDT-TTF）-TCNQ为原料，在100 ℃左右可以在α-Al_2 O_3（1，1，-2，0）衬底上制备出（0，1，1）取向的BEDT-TTF薄膜。我们推测，由于其高蒸气压的TCNQ组件作为载体气体BEDT-TTF气相传输。
2009-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Donor-acceptor co-adsorption ratio controls structure and electronic properties of two-dimensional alkali-organic networks on Ag(100)
结合实验和理论，详细研究了供电子碱金属原子和电子受体分子TCNQ（7，7，8，8-tetracyanoquinodimethane）在Ag（100）表面的共吸附效应.几个共吸附相，其特征在于通过扫描隧道显微镜，低能电子衍射，和软X-射线光电子能谱学。定量的结构数据，获得了使用垂直入射X射线驻波（NIXSW）测量和比较的结果，密度泛函理论（DFT）计算，使用几种不同的方法的色散校正。一般来说，理论和实验之间取得了良好的协议的定量结构，虽然预测的碱金属原子的高度是具有挑战性的一些方法。吸附结构敏感地依赖于分子-金属电荷转移和长程色散力的相互作用，这是由碱金属原子和TCNQ之间的组成比控制。K和Cs之间的原子大小的巨大差异对稳定性的影响可以忽略不计，而将K：TCNQ的比率从1：4增加到1：1导致分子-金属相互作用强度减弱，有利于二维碱-有机网络内的更强的离子键。预测功函数对碱供体-TCNQ受体共吸附比的强烈依赖性。
2023-01-15 cond-mat.mtrl-sci
Optically and electrically excited intermediate electronic states in donor:acceptor based OLEDs
由供体和受体分子组成的热激活延迟荧光（TADF）发光体在电致发光（EL）应用中具有潜在的高度兴趣。它们的强荧光发射被认为是由于反向系间穿越（RISC），其中涉及能量接近的三线态和单线态电荷转移（CT）态，也称为激基复合物态。为了区分不同的机制和所涉及的激发态，对有机发光二极管（OLED）和薄膜进行温度相关的自旋敏感测量是必不可少的。在我们的工作中，我们应用连续波（CW）和时间分辨（TR）光致发光（PL）光谱以及自旋敏感EL和PL检测磁共振薄膜和OLED器件由三种不同的供体：受体组合。我们的研究结果清楚地表明，三重态激基复合物的形成，并有助于延迟荧光（DF）通过RISC在电驱动OLED和光激发膜。在相同的样品组中，我们还发现了分子三重态激子，这只发生在光激发下的PL实验中，并且对于某些材料系统只在低温下发生。我们的结论是，在所有研究的分子系统中，在供体：受体界面处形成的激基复合物状态是负责具有不同活化能的OLED中的TADF。分子（局部）三重态激子也是可检测的，但仅在光激发下，而当电产生激发态时，在OLED中没有发现它们。我们认为，弱结合的发射激基复合物态和强结合的非发射分子三重态激发态共存于TADF发射体中，并且必须区分光和电产生路径，因为它们可能涉及不同的中间激发态。
2020-01-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Acceptor and compensating donor doping of single crystalline SnO (001) films grown by molecular beam epitaxy and its perspectives for optoelectronics and gas-sensing
本研究通过分子束外延技术生长掺杂SnO薄膜，发现Ga作为受主提高空穴浓度，La作为补偿施主导致半绝缘，为光电子和气敏应用提供了空穴浓度控制途径。
2022-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Acceptor and donor impurity levels in hexagonal-diamond silicon
本文利用从头算DFT模拟系统研究了2H-Si中p型和n型替位掺杂的杂质能级，发现受主在2H-Si中形成能更低且跃迁能级更浅，而施主更倾向立方相，并基于能带偏移模型证明空穴可稳定2H-Si相。
2024-10-21 cond-mat.mtrl-sci
PLQ-Sim: A Computational Tool for Simulating Photoluminescence Quenching Dynamics in Organic Donor/Acceptor Blends
PLQ-Sim是一款用户友好的免费软件，通过动力学模型计算D/A共混物的转移速率，模拟有机半导体界面的光致发光猝灭动力学，为有机光伏和光热器件的光物理过程研究提供重要信息。
2023-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Donors, Acceptors, and a Bit of Aromatics: Electronic Interactions of Molecular Adsorbates on hBN and MoS$_2$ Monolayers
为下一代光电应用设计低维有机-无机界面需要深入了解这些系统中电子相互作用的微观机制。在这项工作中，我们提出了一个第一性原理研究的基础上密度泛函理论检查的结构，能量和电子性质的五个分子供体和受体吸附在独立的六方氮化硼（hBN）和二硫化钼（MoS $_2$）单分子膜。所有考虑的异质结构是稳定的，由于分散相互作用的关键贡献，这是最大化的物理吸附的分子在两个基板上的整体平面排列。混合系统的水平对齐取决于组成部分的特征。在hBN上，I型和II型异质结构都可以形成，这取决于前线轨道相对于真空能级的相对能量。另一方面，所有基于MoS $_2$的混合系统都表现出II型能级排列，分子前沿轨道位于半导体的能隙之间。杂化材料的电子结构进一步由界面偶极矩的形成以及有机和无机组分之间的波函数杂化决定。这些结果为设计具有光电子学特性的新型低维杂化材料提供了重要依据。
2022-04-06 cond-mat.mtrl-sci
A combined diffusion/rate equation model to describe charge generation in phase-separated donor-acceptor blends
本文提出结合激子扩散与基于Marcus理论的速率方程的分析模型，揭示低偏移给体-受体共混物中电荷产生由激子扩散与空穴转移动力学共同决定，并估算PM6:Y6共混物中Y6域尺寸为25nm。
2024-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Effect of co-doping of donor and acceptor impurities in the ferromagnetic semiconductor Zn1-xCrxTe studied by soft x-ray magnetic circular dichroism
我们对稀释铁磁半导体Zn $_{1-\textit{x}}$ Cr $_\textit{x}$ Te分别掺杂碘（I）或氮（N）（对应于电子或空穴掺杂）进行了X射线吸收光谱（XAS）和X射线磁性圆二色性（XMCD）研究。从XAS光谱中Cr $2p$吸收峰的形状可以得出结论，未掺杂、I掺杂和轻度N掺杂样品中的Cr离子是二价的（Cr $^{2+}$），而Cr $^{2+}$和三价的（Cr $^{3+}$）在重度N掺杂样品中共存。这一结果表明，掺杂的氮原子作为受体，但掺杂的空穴位于铬离子。在Cr $2p$吸收边处的XMCD信号的磁场依赖性中，在未掺杂、I掺杂和轻N掺杂的样品中观察到铁磁性行为，而在重N掺杂的样品中铁磁性被显著抑制，这与磁化强度测量的结果一致。
2011-03-25 cond-mat.mtrl-sci
