Fotogenerace nosičů náboje v substituovaných polyacetylenech

Analyzujeme námi navržený model fotogenerace volných nosičů náboje v π-konjugovaných polymerních materiálech se slabými mezimolekulárními in- terakcemi vycházející z Archipovova modelu. Zahrnuli jsme kvantové efekty ovlivňující vznik stavů spojených s přenosem náboje představující mezikrok při fotogeneraci volných nosičů náboje. Elektrostatická interakce mezi elekt- ronem a dírou, stejně tak jako přenosové integrály, jsou spočteny kvantově- chemicky. Model jsme aplikovali na experimentální data závislosti fotoge- nerace volných nosičů náboje v poly[1-trimethylsilylfenyl,2-fenyl]acetylenu na intenzitě vnějšího elektrického pole. Podařilo se odstranit některé nedostatky předchozího modelu. Byli jsme schopni namodelovat experimentální data bez nutnosti rozdělení intervalu intenzit elektrických polí na několik oblastí, ve kterých bylo nutno prokládat experimentalní data modelovými křivkami s různými fyzikalními parametry. Náš model je schopen popsat experimentální data v celém rozsahu intenzit elektrického pole pomocí jedné sady parametrů modelu. Dále se nám podařilo snížit počet parametrů modelu na tři. Klíčová slova π-konjugované polymery, fotogenerace nosičů náboje, fotovodivost 1We present an improved model of charge carrier photogeneration in π-conju- gated polymers with weak intermolecular interactions based on the model of Arkhipov. It includes quantum effects affecting the creation of charge transfer states, which occurs as an intermediate step in the free charge carrier photo- generation process. The electrostatic potential between the electron and the hole and transfer integrals needed for the calculation of the potential barrier for the charge transfer state dissociation are calculated quantum-chemically. We apply our model on experimental data of the charge carrier photogenera- tion efficiency in poly[1-trimethylsilylphenyl,2-phenyl]acetylene to explain its dependence on applied electric field. We eliminate several problems of the previous model. We are able to fit experimental data with just one set of parameters in the whole interval of the applied electric field. We do not have to consider several intervals of the electric field separately as in the previous work and reduce the number of needed parameters to three. Key words π-conjugated polymers, charge carrier photogeneration, photoconductivity 1Katedra fyzikální a makromol. chemieDepartment of Physical and Macromolecular ChemistryFaculty of SciencePřírodovědecká fakult

Quantum systems at the brink: existence of bound states, critical potentials and dimensionality

One of the crucial properties of a quantum system is the existence of bound states. While the existence of eigenvalues below zero, i.e., below the essential spectrum, is well understood, the situation of zero energy bound states at the edge of the essential spectrum is far less understood. We present necessary and sufficient conditions for Schrödinger operators to have a zero energy bound state. Our sharp criteria show that the existence and non-existence of zero energy ground states depends strongly on the dimension and the asymptotic behavior of the potential. There is a spectral phase transition with dimension four being critical

Modelling of free charge carriers photogeneration in one-dimensional polymer materials.

V této práci se zabýváme fotogenerací volných nosičů náboje v polymerech se zvláštním důrazem na jednodimenzionální modely. Hlavní bodem práce je rozbor nového modelu uvedeného v článku [2] a jeho aplikace na experimentální data naměřená na poly[1-trimethylsilylfenyl,2-fenyl]acetylenu. Klíčová slova Fotovodivost, konjugované polymery, fotogenerace volných nosičů náboje v polymerech, poly[1- trimethylsilylfenyl,2-fenyl]acetylen, stavy spojené s přenosem náboje.This work is focused on photogeneration of free charge carriers in polymer materials with stress on one dimensional models. We discuss new model presented in the article [2]. This model is applied on experimental data of poly[1-trimethylsilylphenyl,2-phenyl]acetylene. Key words Photoconductivity, conjugated polymers, photogeneration of free charge carriers in polymers, poly[1-trimethylsilylphenyl,2-phenyl]acetylene, charge transfer statesDepartment of Physical and Macromolecular ChemistryKatedra fyzikální a makromol. chemieFaculty of SciencePřírodovědecká fakult

Fotogenerace nosičů náboje v substituovaných polyacetylenech

Analyzujeme námi navržený model fotogenerace volných nosičů náboje v π-konjugovaných polymerních materiálech se slabými mezimolekulárními in- terakcemi vycházející z Archipovova modelu. Zahrnuli jsme kvantové efekty ovlivňující vznik stavů spojených s přenosem náboje představující mezikrok při fotogeneraci volných nosičů náboje. Elektrostatická interakce mezi elekt- ronem a dírou, stejně tak jako přenosové integrály, jsou spočteny kvantově- chemicky. Model jsme aplikovali na experimentální data závislosti fotoge- nerace volných nosičů náboje v poly[1-trimethylsilylfenyl,2-fenyl]acetylenu na intenzitě vnějšího elektrického pole. Podařilo se odstranit některé nedostatky předchozího modelu. Byli jsme schopni namodelovat experimentální data bez nutnosti rozdělení intervalu intenzit elektrických polí na několik oblastí, ve kterých bylo nutno prokládat experimentalní data modelovými křivkami s různými fyzikalními parametry. Náš model je schopen popsat experimentální data v celém rozsahu intenzit elektrického pole pomocí jedné sady parametrů modelu. Dále se nám podařilo snížit počet parametrů modelu na tři. Klíčová slova π-konjugované polymery, fotogenerace nosičů náboje, fotovodivost 1We present an improved model of charge carrier photogeneration in π-conju- gated polymers with weak intermolecular interactions based on the model of Arkhipov. It includes quantum effects affecting the creation of charge transfer states, which occurs as an intermediate step in the free charge carrier photo- generation process. The electrostatic potential between the electron and the hole and transfer integrals needed for the calculation of the potential barrier for the charge transfer state dissociation are calculated quantum-chemically. We apply our model on experimental data of the charge carrier photogenera- tion efficiency in poly[1-trimethylsilylphenyl,2-phenyl]acetylene to explain its dependence on applied electric field. We eliminate several problems of the previous model. We are able to fit experimental data with just one set of parameters in the whole interval of the applied electric field. We do not have to consider several intervals of the electric field separately as in the previous work and reduce the number of needed parameters to three. Key words π-conjugated polymers, charge carrier photogeneration, photoconductivity 1Department of Physical and Macromolecular ChemistryKatedra fyzikální a makromol. chemieFaculty of SciencePřírodovědecká fakult

Classical Density Functional Theory: The Local Density Approximation

We prove that the lowest free energy of a classical interacting system at temperature $T$ with a prescribed density profile $\rho(x)$ can be approximated by the local free energy $\int f_T(\rho(x))dx$, provided that $\rho$ varies slowly over sufficiently large length scales. A quantitative error on the difference is provided in terms of the gradient of the density. Here $f_T$ is the free energy per unit volume of an infinite homogeneous gas of the corresponding uniform density. The proof uses quantitative Ruelle bounds (estimates on the local number of particles in a large system), which are derived in an appendix