在均质聚合物域中产生超快电荷

本研究通过扩展的紧束缚SSH模型和非绝热分子动力学模拟，揭示了均质聚合物域中自发电荷产生的原因。在5.0×10-3 V/Å的极弱外电场下，激发态可以直接演化为飞秒尺度的空间分离自由电荷，效率高达97%。聚合物阵列的堆叠结构导致分子间电子互化并形成分子间耦合，这种互动趋于使有机半导体中的激发态离域，与电子 - 声子耦合引起的局部化竞争。均质聚合物域内的激子具有较低的结合能、较少的能量耗散和超快的电荷分离。因此，初始激发态可以在非常弱的电场下直接演化成自由载流子。这项工作有望为有机功能材料和器件的设计带来灵感。