Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / In this work we made a theoretical study of absorption line-shape of poly (pphenylene
vinylene) (PPV). The model was applied in films processed by techniques:
spin-coating (SC), layer-by-layer (LbL), and Langmuir-Blodgett (LB). The probability
of electronic transitions was calculated based on the molecular model of excitons,
Franck-Condon states, Gaussian distribution of non-entangled chains with conjugate
degree n, semi-empirical parameterization of energy gap, electric dipole moment, and
electron-vibrational mode coupling. Based on the approach of the energy gap functional
dependence 1/n, the inclusion of the non-homogeneity energy dispersion 1/n2 is
essential to obtain good experimental data agreement, mainly, where the absorption
spectra display peaks width of about 65 meV. For unresolved absorption spectra, such
as those observed for a large number of conjugated polymers processed via spin-coating
technique, for example, the non-homogeneity energy dispersion parameterization is not
significant. We develop a model to describe the possible chemical reactions of
conversion of poly(xylyliden tetrahydrothiophenium chloride) (PTHT) monomers to
PPV monomers and PPV monomers in others monomers of different degrees of
conjugation. The dependence 1/n of the functional energy gap was compared with
experimental data oligomers and calculations optimized geometry by Density
Functional Theory (DFT). Effects of exciton confinement were considered in the
transition dipole moment functional. Simulations to calculate the oscillator strength of
the absorption spectra in PPV oligomers indicate that the HOMO-LUMO state prevails
over other excited states. Results obtained from the use of the distribution of the random
walk are as good as those achieved by the use of Gaussian distribution of conjugated
segments in simulations of absorption spectra of the PPV. The use of transition dipole
moment functional, which includes the effect of exciton confinement together with the
distribution of the random walk provide good results in adjustments theoretical
absorption spectra of PPV with more consistent physical parameters. / Nesse trabalho fizemos um estudo teórico da forma de linha de absorção do
poli(p-fenileno vinileno) (PPV). O modelo foi aplicado em filmes processados pelas
técnicas: spin-coating (SC), layer-by-layer (LbL) e Langmuir-Blodgett (LB). A
probabilidade de transição eletrônica foi calculada com base no modelo do exciton
molecular, estados de Franck-Condon, distribuição Gaussiana de cadeias não
emaranhadas com grau de conjugação n, parametrização semi-empírica do gap de
energia, do momento de dipolo elétrico e do acoplamento eletrônico vibracional.
Baseamos na aproximação do funcional do gap de energia de dependência 1/n, a
inclusão da dispersão de energia não homogênea 1/n2, que é essencial para se obter uma
boa concordância com os dados experimentais, principalmente em casos, onde o
espectro de absorção apresenta picos com largura de aproximadamente 65 meV. Em
espectros de filmes pouco definidos, tais como os processados pela técnica spin-coating,
a dispersão de energia não homogênea não é significativa. Desenvolvemos um modelo
para descrever as possíveis reações químicas de conversão de monômeros de poli-
(cloreto de xilideno tetrahidrotiofeno) (PTHT) em PPV e de monômeros de PPV em
outros de diferentes graus de conjugação. A dependência 1/n do funcional do gap de
energia foi comparada com dados experimentais de oligômeros de PPV e cálculos
otimizados da geometria pela Teoria do Funcional da Densidade (DFT). Efeitos de
confinamento de exciton foram considerados no funcional do momento de dipolo de
transição eletrônica. Simulações feitas para calcular a força de oscilador no espectro de
absorção em oligômeros de PPV indicam que o estado HOMO-LUMO prevalece sobre
outros estados excitados. Resultados obtidos pelo uso da distribuição do passeio
aleatório são tão bons quanto aos realizados pelo uso da distribuição Gaussiana de
segmentos conjugados em simulações de espectros de absorção do PPV. O uso do
funcional do momento de dipolo de transição, que inclui efeito de confinamento de
excitons, junto com a distribuição do passeio aleatório propiciam bons resultados nos
ajustes teóricos de espectros de absorção do PPV com parâmetros físicos mais
consistentes. / Doutor em Física
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/15611 |
| Date | 05 November 2013 |
| Creators | Silva, Marcelo Castanheira da |
| Contributors | Marletta, Alexandre, Santos, Helio Ferreira dos, Miwa, Roberto Hiroki, Pilla, Viviane, Gonçalves, Débora |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Física, UFU, BR, Ciências Exatas e da Terra |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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