【摘 要】
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利用改进的Ginder-Epstein模型研究聚苯胺黑的双极化子态。首先，给出其键序波幅、芳环扭角、电子能级、理论吸收谱和电荷分布，并与极化子进行对比。结果发现双极化子激发能为3.
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利用改进的Ginder-Epstein模型研究聚苯胺黑的双极化子态。首先，给出其键序波幅、芳环扭角、电子能级、理论吸收谱和电荷分布，并与极化子进行对比。结果发现双极化子激发能为3.08eV，晶格驰豫宽度涉及12格点与极化子相当;键交错驰豫深度大约为极化子的2倍，畸变中心芳环扭角高达68.35°大于极化子中心扭角的2倍。两个能隙态几乎简并，吸收谱低能峰为1.6eV。接着，通过改变模型参数V2,0的值来表示对过苯胺黑聚合物施加压强，计算了不同压强下聚苯胺黑聚合物的双极化子态，发现聚苯胺黑聚合物中的双极化子的能隙、键序波幅、芳环扭角、电子能级、理论吸收谱和电荷分布都随着压强的变化而变化，计算结果表明从零压增加到4.20 GPa，双极化子的激发能从3.45eV减小到1.23eV，此时双极化子的能带消失，双极化子导电变为电子导电.这结果与实验上观察到的随压力增大聚合物电导率增高直至饱和的现象相吻合，可确认过苯胺黑聚合物的双极化子导电机制。最后，用分子动力学模拟方法，探究了高压下双极化子在匀强电场中的漂移情况，计算出了双极化子的迁移率随压强的变化是先增加后减小最后至饱和的情况，饱和压强在4-5Gpa之间。并且进一步得出压强对聚苯胺黑聚合中的双极化子电导率达到最大值约为321 cm2/(V.s)。使得我们的理论支持掺杂的聚苯胺黑聚合物具有金属的导电性。
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