Estudo teórico das propriedades eletrônicas, ópticas e de transporte de cargas em moléculas de Triindol e derivados

Abstract

A mobilidade de cargas é um dos parâmetros por trás da eficiência dos dispositivos baseados em semicondutores orgânicos. Recentemente, uma mobilidade de carga tão alta quanto 1,4 cm-1 V-1 s-1 foi observada para o cristal líquido discótico Triindol. Desde então, muitas estratégias foram tentadas para melhorar a mobilidade de carga desses sistemas. Uma das abordagens exploradas tem sido o aumento da ordem intermolecular dentro das pilhas, distanciando os núcleos aromáticos centrais e as cadeias periféricas flexíveis por ligantes como alcino ou fenil. Nosso objetivo é entender ambas a estrutura eletrônica e os fatores microscópicos que afetam as propriedades de transporte de cargas em Triidoles em função de grupos espaçadores (fenil ou alcino) conectando o núcleo central com as cadeias alquílicas externas. Para alcançar este objetivo, nós combinamos cálculos de Mecânica Quântica e métodos de Dinâmica Molecular. Em conclusão, o estudo revela que a inserção do espaçador alcino e cadeias alquílicas flexíveis externas em Triindol é uma estratégia promissora para obter alta mobilidade em fases colunares. Outra estratégia usada em nosso estudo foi a fusão entre a plataforma Triindol e o Truxeno, que combina o caráter doador do Triindol e aceitador do Truxeno, para explorar também as propriedades eletrônicas, de transporte de cargas e fotofísicas do Diazatruxeno, uma vez que já conhecemos o grande potencial do Triindol no que se re refere ao transporte de buracos e a estabilidade química e térmica presente no Truxeno. Os resultados preliminares mostraram valor de gap menor para o Diazatruxeno em comparação com o Triindol e Truxeno, energia de reorganização igual ao Triindol, entretanto demonstrou valor de integral de transferência maior. As propriedades fotofísicas concordam com os resultados experimentais encontrados para o Triindol, Truxeno e Diazatruxeno.