A computational approach to optical and charge carrier properties of organic semiconductors
Organik yarıiletkenlerin optik ve yük taşıyıcı özelliklerine hesapsal bir yaklaşım
- Tez No: 453608
- Danışmanlar: PROF. DR. VİKTORYA AVİYENTE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Bu çalışmada, çeşitli organik yarı iletkenlerin optik ve yapısal özellikleri hesapsal olarak incelendi. Birinci kısımda, bis(E-dimesitylborylethenyl)-sübsitiye arenlerin lineer ve lineer olmayan optik özellikleri yüksek seviye hesapsal protokollar kullanarak modellendi. Bahsi geçen moleküller, dikkat çekici kızıl ötesi iki foton absorbsiyon özellikleri nedeniyle, optikçe aktif, akıllı materyal olarak enerji depolama amacıyla kullanabileceklerini gösterdiler. Kromoforların, uyarılmış hal topolojileri, absorpsiyon ve emisyon spektrumları, uyarılmış hal indeksleri, doğal geçiş orbitalleri ve iki-foton absorpsiyon özellikleri, Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) ve Zamana Bağlı Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (TD-DFT) ile incelenmiştir. Farklı fonksiyonelleri kapsayan geniş bir karşılaştırma testi yapılmıştır. Dinamik ve titreşim etkilerinin absorpsiyon ve emisyon üstüne etkileri, Wigner dağılımı kullanılarak konformasyonel alan örnekleri yardımıyla gerçekleştirilmiştir. İkinci uyarılmış hale geçiş sırasında, dikkate değer iki-foton absorpsiyon değerleri gözlenmiştir. İkinci kısımda, çalışmanın amacı bifuran türevinde gözlemlenen olağan dışı elektron mobilite kaybının nedenini bulmaktır. İdeal fonksiyonel/baz set kombinasyonunu bulmak için mukayeseli bir çalışma yapılmıştır. Bifuran ve bitiyofen türevlerinin potensiyel enerji taramaları, reorganizasyon enerjileri ve transfer integralleri molekül içi ve moleküller arası yük transferlerini saptamak için incelenmiştir. Çalışma, elekton mobilite kaybının arkasındaki nedenin moleküller arası yük taşımadan kaynaklanabildiğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the structural and optical properties of various organic semiconductors have been computationally investigated. In the first part, linear and nonlinear optical properties of a series of bis(E-dimesitylborylethenyl)-substituted arenes have been modeled by high-level computational protocols. The former compounds show a remarkable interest as infrared two-photon absorbers and hence may be used in the field of optical active and smart materials or for energy storage purposes. Excited state topologies, absorption and emission spectra, excited state metrics, natural transition orbitals and two-photon absorption cross-section of a series of chromophores have been computed by means of density functional theory (DFT) and time dependent DFT (TD-DFT). Extended benchmark tests on the performance of different functionals have been used. Dynamic and vibronic effects on absorption and emission spectra have been taken into account by sampling the conformational space by means of the Wigner distribution. Important infrared two photon absorption cross sections involving transitions to the second excited state have been observed. In the second part, aim of the study was to understand the unusual electron mobility loss of a bifuran derivative. A benchmark test was performed to choose the ideal functional/basis set combination. Potential energy scans, reorganization energies and transfer integrals of two bifuran and bithiophene derivatives have been performed to analyze intramolecular and intermolecular charge transfers in the molecules. The study shows that lack of intermolecular charge transportation was the reason behind the electron mobility loss in the bifuran derivative compared to the bithiophene derivative.
Benzer Tezler
- Design of all-silicon photonic and plasmonic perfect absorbers and their applications
Tümü silisyum fotonik ve plazmonik mükemmel ışık soğurucularının tasarımı ve uygulamaları
ABDULLAH GÖK
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ KEMAL OKYAY
- Solution-processed thin film deposition and characterization of multinarychalcogenides: Towards highly efficient Cu2BaSn(S,Se)4 solar devices
Solüsyon yöntemiyle sentezlenmiş çok elementli kalkojenitlerin ince film kaplama ve karakterizasyonu: Yüksek verimli Cu2BaSn(S,Se)4 bazlı güneş soğuran cihazlara doğru
BETÜL TEYMUR
Doktora
İngilizce
2022
EnerjiDuke UniversityMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DAVİD B.MİTZİ
- Bakır alaşımları esaslı anti-bakteriyel yüzey kaplamalarının üretimi ve karakterizasyonu
Anti-bacterial efficacy of wire arc sprayed copper alloy coatings against various pathogens
SAMİ ARDA KOCAMAN
Doktora
Türkçe
2022
Klinik Bakteriyoloji ve Enfeksiyon Hastalıklarıİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ
- State of charge estimation of lithium-ion batteries using machine learning approach
Makine öğrenmesi yaklaşımı kullanılarak lityum iyon pillerin şarj durumu tahmini
OSMAN ALPER ALTUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE AYAZ
- Sayısal hücre görüntülerinin kodlanması ve nicel analizi
Coding and quantitative analysis of the digital cell images
NEŞE APAK
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiY.DOÇ.DR. MUHİTTİN GÖKMEN