Квантово-химическое моделирование эффективности использования полимеров в интерфейсных структурах

Автор: Калимуллина Луиза Раяновна, Лачинов Алексей Николаевич, Байбулова Галия Шафкатовна, Юсупов Азат Равилевич, Мухаммадамин Киан

Журнал: Математическая физика и компьютерное моделирование @mpcm-jvolsu

Рубрика: Моделирование, информатика и управление

Статья в выпуске: 2 т.23, 2020 года.

Бесплатный доступ

В данной работе был проведен квантово-химический анализ эффективности применения полиариленфталидов в интерфейсных структурах. Были проведены квантово-химические расчеты для молекулярных систем, представляющих собой модельные системы полимеров класса полиариленов - полиариленфталидов. Всего в рассмотрение входило 9 представителей данного класса соединений. Для всех молекул были проведены квантово-химические расчеты с использованием метода теории функционала плотности B3LYP/6-31+G(d) и теоретически оценены такие энергетические параметры, как полные энергии молекул и их отрицательных и положительных ионов в молекулярной и оптимизированной ионной геометриях; энергии занятых и вакантных молекулярных орбиталей; величины вертикального и адиабатического сродства к электрону и потенциала ионизации, а также дипольный момент.В настоящей работе предложен алгоритм обработки результатов квантово-химических расчетов на основании анализа энергетических характеристик мономерного звена полимера, позволяющий выявить определенную взаимосвязь между химической структурой органического соединения и электронными свойствами границы раздела металл/полимер. Предложенный алгоритм позволил выявить области максимального отклонения энергетических параметров и конкретные соединения, которые представляют интерес для формирования гетероструктур. Показана корреляция результатов, полученных с помощью методов квантово-химического моделирования с экспериментальными результатами по определению потенциальных барьеров на границе металл/полимер и проводимости вдоль интерфейса полимер/полимер.

Еще

Теория функционала плотности, гетероструктуры, органические диэлектрики, полиариленфталиды, боковая фталидная группа, сродство к электрону, потенциал ионизации, мономер

Короткий адрес: https://sciup.org/149129876

IDR: 149129876   |   DOI: 10.15688/mpcm.jvolsu.2020.2.3

Список литературы Квантово-химическое моделирование эффективности использования полимеров в интерфейсных структурах

  • Влияние дипольного упорядочения на электрофизические свойства границы раздела двух органических диэлектриков / Р. М. Гадиев, А. Н. Лачинов, А. Ф. Галиев, Л. Р. Калимуллина, И. Р. Набиуллин // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 2014. - Т. 100, № 4. - C. 276-280.
  • Исследование транспорта носителей заряда через границу металл - полимер класса полиариленфталидов / А. Р. Юсупов, Р. Г. Рахмеев, А. Н. Лачинов, Л. Р. Калимуллина, А. С. Накаряков, А. А. Бунаков // Физика твердого тела. - 2013. - Т. 55, № 7. - C. 1392-1395.
  • Лачинов, А. Н. Электроника тонких слоев широкозонных полимеров / А. Н. Лачинов, Н. В. Воробьева // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 2006. - Т. 176, № 12. - C. 1249-1266.
  • О возможном механизме аномально высокой проводимости тонких пленок диэлектриков / Ю. А. Берлин, С. И. Бешенко, В. А. Жорин, А. А. Овчинников, Н. С. Ениколопян // ДАН СССР, Сер. Физика. Химия. - 1981. - Т. 260, № 6. - C. 1386-1390.
  • A theoretical study of the chemical structure of the non-conjugated polymer poly(3, 3'-phthalidylidene-4, 4'-biphenylene) / N. Johansson, A. N. Lachinov, S. Stafstro¨m, T. Kugler, W. R. Salaneck // Synthetic Metals. - 1994. - Vol. 67, № 1. - P. 319-322.
  • Duke, C. B. Charge-Induced Relaxation in Polymers / C. B. Duke, T. J. Fabish // Physical Review Letters. - 1976. - Vol. 37, № 16. - P. 1075-1078.
Еще
Статья научная