A influência dos processos de fotoexcitação e difusão dinâmica de quasi-partículas em semicondutores orgânicos

Abstract

Utilizando-se o Hamiltoniano da versão modificada do modelo Su-Schrieffer- Heeger investigou-se a criação de éxcitons e sua posterior dinâmica em polímeros conjugados. O modelo foi modificado para levar em consideração efeitos de temperatura, campo elétrico externo, interação entre cadeias, processos de fotoexcitação e impurezas. Foi analisado o comportamento de éxcitons tripleto considerando-se a dinâmica molecular de Ehrenfest para descrever a evolução temporal do sistema. Baseado em dados de amplitude e frequência, foi possível estabelecer distinção entre as respostas de dipolo oscilante, na criação dessas quasi-partículas, para diferentes excitações e temperaturas fora zero absoluto. No que concerne a dinâmica de éxcitons apenas sob a inufluência da temperatura foi possível caracterizar o processo difusivo dessas quasi-partículas onde observou-se que o efeito oriundo do “random walk" é dominante ao da diferença de concentração. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Using the Hamiltonian of a modified version of the Su-Schrieffer-Heeger model, we investigated the creation of excitons and their subsequent dynamics in conjugated polymers. The model was modified to take into account temperature effects as well as external electric field, interchain interactions, photoexcitation processes and impurities. In order to describe the time evolution of the system, the behavior of triplet excitons was analyzed in the scope of the Ehrenfest molecular dynamics. Based on amplitude and frequency data, it was possible to establish a distinction between the response of different oscillating dipoles depending on the given excitation and temperature considered, provided nonzero thermal regimes were applied. When it comes to the excitons dynamics solely considering temperature, it was possible to characterize the diffusive process of the quasi-particles as being mainly due to “random walk" effect, rather than being primarily originated from a concentration gradient.