This work presents excited state investigations on several systems with respect to experimental
spectroscopic work. The majority of projects covers the temporal evolution of
excitations in thin films of organic semiconductor materials. In the first chapters, thinfilm
and interface systems are build from diindeno[1,2,3-cd:1’,2’,3’-lm]perylene (DIP)
and N,N’-bis-(2-ethylhexyl)-dicyanoperylene-3,4:9,10-bis(dicarboximide) (PDIR-CN2)
layers, in the third chapter bulk systems consist of 4,4’,4”-tris[(3-methylphenyl)phenylamino]
triphenylamine (m-MTDATA), 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BPhen) and
tris-(2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl)borane (3TPYMB). These were investigated
by aggregate-based calculations. Careful selection of methods and incorporation
of geometrical relaxation and environmental effects allows for a precise energetical assignment
of excitations. The biggest issue was a proper description of charge-transfer
excitations, which was resolved by the application of ionization potential tuning on
aggregates. Subsequent characterization of excitations and their interplay condenses
the picture. Therefore, we could assign important features of the experimental spectroscopic
data and explain differences between systems.
The last chapter in this work covers the analysis of single molecule spectroscopy on
methylbismut. This poses different challenges for computations, such as multi-reference
character of low-lying excitations and an intrinsic need for a relativistic description.
We resolved this by combining complete active space self-consistent field based methods
with scalarrelativistic density-functional theory. Thus we were able to confidently
assign the spectroscopic features and explain underlying processes. / Im ersten Teil dieser Arbeit (Referenz [4]) wurden Anregungen in DIP und PDIR-CN2
Aggregaten berechnet und charakterisiert, um Signale experimenteller TR-SHG Spek-
tren zuzuweisen und zugrundeliegende Prozesse aufzuklären. Der Fokus des ersten Ka-
pitels liegt auf der zeitlichen Entwicklung der Populationen der angeregten Zusände in
den individuellen Materialien. Diese Anregungen haben Frenkel Charakter und konn-
ten deswegen mit standard RS-Funktionalen beschrieben werden. Die Umgebung wur-
de durch atomare Punktladungen modelliert. Absoptionsspektren konnten zugewiesen
werden, allerdings mit einer systematischen Abweichung in den Anregungsenergien.
Diese Zuweisung wurde diskutiert mit Blick auf Größe der untersuchten Aggregate,
Relaxationseffekte und den Funktional-inherenten Fehler. Die Signale in den TR-SHG
Spektren wurden hauptächlich auf Aggregateffekte zurückgeführt. Dazu gehören (De-
)Lokalisierungsprozesse, Population von tiefliegenden Fallenzuständen und Relaxation
zum Grundzustand. Zusätzlich konnten wir Vibrationsprogressionen durch Schwingun-
gen der Monomere erklären ...
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:28655 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Wirsing, Sara |
| Source Sets | University of Würzburg |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | doctoralthesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.de, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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