二溴萘晶體中,由于分子平面的緊密“面-面”平行排列,使該晶體中的激子表現(xiàn)為很強(qiáng)的一維傳輸模式。因?yàn)榕紭O-偶極之間的作用力與距離的4次方成反比,遠(yuǎn)遠(yuǎn)比與距離的12次方成反比的色散力作用范大。因此,極性分子形成晶體時,在保持密集堆疊的同時,使分子的偶極-偶極作用力最大化是晶體形成時的主導(dǎo)機(jī)制。

   分子內(nèi)光激發(fā)態(tài)及其衰變過程

   基態(tài)有機(jī)分子受到激發(fā)后,會發(fā)生電子躍遷、產(chǎn)生激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)分子是高能量的非穩(wěn)定狀態(tài),它會在分子內(nèi)和分子間產(chǎn)生各種電子躍遷,并伴隨著能量轉(zhuǎn)移或衰減。如圖2.30所示,有機(jī)分子內(nèi)發(fā)生的各類電子躍遷,涉及如下的概念及過程。

    圖2,30 K524G2GACB-A050有機(jī)晶體分子中典型的能量轉(zhuǎn)移過程

   sO為基態(tài)能級;s1、勤、T1、T9分別為第一、第二激發(fā)態(tài)的單重態(tài)和三重態(tài)能級;2T1為雙三線態(tài)激子對的能級;sO`sl`T1°分別為sO、sl、T1的高振動電子能級;IPC為本征光電導(dǎo)閾基態(tài)與激發(fā)態(tài)rground state and excited state)。由原子組成的分子,存在許多電子能級,能量較低的能級被電子填充,而能量較高的是空置軌道。

最高填充能級為HoMO,最低空置能級為LUMO。當(dāng)分子中電子的最高能級為HOMo時,分子處于基態(tài)。在適當(dāng)光的輻射下,分子中的電子可以吸收光能,由較低能級躍遷到較高能級,產(chǎn)生激發(fā)態(tài)分子。例如,適當(dāng)能量的光子可將HOMO中的電子激發(fā)到LUMo,使分子處于激發(fā)態(tài)。躍遷至 LUMO的電子與原來HOMO能級中形成的空穴由于庫侖吸引力而相互關(guān)聯(lián),使該LUMO電子得到穩(wěn)定,體系能量降低,形成光激發(fā)的第一激發(fā)態(tài)。換句話說,有機(jī)分子或者有機(jī)固體材料的光學(xué)第一激發(fā)態(tài)能級通常比相應(yīng)LUMO能級低。