SubjectsSubjects(version: 837)
Course, academic year 2018/2019
   Login via CAS
Electrical and Optical Properties of Polymers - NBCM038
Title in English: Elektrické a optické vlastnosti polymerů
Guaranteed by: Department of Macromolecular Physics (32-KMF)
Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
Actual: from 2008
Semester: summer
E-Credits: 3
Hours per week, examination: summer s.:2/0 Ex [hours/week]
Capacity: unlimited
Min. number of students: unlimited
State of the course: taught
Language: Czech
Teaching methods: full-time
Guarantor: doc. RNDr. Věra Cimrová, CSc.
RNDr. Josef Klimovič, CSc.
Classification: Physics > Biophysics and Chemical Physics
Annotation -
Last update: T_KMF (23.05.2001)
Electron structure of polymers, polymer semiconductors, charge generation and charge transfer, traps and recombination centers, space charge, injection from the electrodes, influence of supramolecular structure, interface effects. Liquid crystals, light absorption, luminiscence, excitation, applications.
Literature - Czech
Last update: doc. RNDr. Věra Cimrová, CSc. (23.05.2007)

[1] K.C.Kao, W.Hwang: Electrical Transport in Solids (With Particular Reference to Organic Semiconductors). Pergamon Press, Oxford 1981 (ruský překlad Perenos elektronov v tverdych telach. Mir, Moskva 1984),

[2] M. Pope, Ch. E. Swenberg: Electronic Processes in Organic crystals and Polymers, Oxford Science Publications 1999

M. Pope, Ch. E. Swenberg: Electronic Processes in Organic crystals, Clarendon Press Oxford 1982 (ruský překlad Elektronnyje processy v organičeskich kristallach, Mir, Moskva 1985)

[3] E.A. Silinš: Elektronnye sostajanija organičeskich molekuljarnych krystallov, Zinatie, Riga 1978

[4] G. Hadziioannou, P.F. van Hutten, Semiconducting Polymers, Wiley-VCH 2000.

[5] T.A. Skotheim, J.R. Reynolds, Handbook of Conducting Polymers, Conjugated Polymers, Taylor&Francis 2006.

Syllabus - Czech
Last update: CIMROVA/MFF.CUNI.CZ (20.05.2009)

Celková charakteristika: Specialisovaná přednáška pro studenty zaměření \"Fyzika molekulárních a biologických systémů\" zaměřená zejména (ne však pouze) na polymery. Předpokládané znalosti: základy kvantové mechaniky, principy strukturního uspořádání molekulárních soustav.

Vztah elektrické vodivosti polymerů a jejich chemické struktury.

Polymerní polovodiče.

  • elektronová vodivost (základní vztahy a pojmy pro popis elektronové vodivosti).
  • mechanismy elektrické vodivosti, driftová pohyblivost, její závislost na napětí, Poole-Frenkelův jev.

Metody měření vodivosti v temnotě a při osvětlení - stacionární a pulsní, určování základních parametrů (měření driftové pohyblivosti, aktivační energie temnotní vodivosti a fotovodivosti, určování kvantového výtěžku fotogenerace, měření lux-amperových závislostí a jejich interpretace), typy vzorků, typy kontaktů.

Elektronové stavy v polymerech.

  • energetická struktura
  • lokální elektronové stavy
  • elektronová polarizace

Experimentální metody studia spektra lokálních záchytných center pro nositele náboje:.

  • proudy omezené prostorovým nábojem v ideálním izolátoru, v izolátoru s monoenergetickou hloubkou pastí a v molekulárním krystalu s kvasispojitým energetickým rozložením pastí,.
  • metoda termostimulované vodivosti,.
  • metoda isotermického doznívání proudu,.
  • metoda fotostimulované vodivosti.

Fotovodivost, kvantový výtěžek.

Mechanismy fotogenerace nosičů náboje.

  • mechanismy přímé fotogenerace
  • mechanismy zahrnující disociaci excitonu
  • Onsagerův model.

Sensibilisace fotoelektrické citlivosti polymerů, spektrální a chemická.

Fotovoltaický jev v organických polovodičích.

  • ----------------------------------------------------------------.

Elektronové a vibrační stavy chromoforů.

  • Jabloňskeho diagram, zářivé a nezářivé přechody, vnitřní konverze, mezisystémové přechody, souvislost s absorpčními a luminiscenčními spektry.

Absorpce světla.

  • Lambertův-Beerův zákon, propustnost, absorbance, vibrační struktura absorpčních spekter, měření absorpce.

Luminiscence.

  • fluorescence a fosforescence, spektra, kinetika.
  • polarizace fluorescence, souvislost s momenty elektronových přechodů v chromoforech, způsoby měření, možný vliv na naměřená spektra.
  • přenos excitační energie v roztocích organických molekul a v polymerech, sensibilisovaná luminiscence, Foersterova teorie přenosu, excimerová fluorescence, kinetika přenosu.
  • časově rozlišená spektroskopie, metody měření a vyhodnocování dat.

Rozptyl světla - základní zákonitosti, užití v polymerní vědě.

Materiály, jevy a uspořádání použitelné v molekulární elektronice.

  • nelineární optické jevy - hyperpolarizovatelnosti, vyšší susceptibility, interakce nelineárních polí, aplikační možnosti.
  • kapalné krystaly - strukturní uspořádání a základní vlastnosti různých typů mesomorfních fází, \"kapalně- krystalické\" polymery, možnosti aplikací.
  • vodivé polymery - polyacetylén, solitony, dopování, aplikační možnosti (ovládání specifického elektrického odporu polymerních směsí, elektrochromie, chemická aktivita).
  • vrstvy Langmuira-Blodgettové.

 
Charles University | Information system of Charles University | http://www.cuni.cz/UKEN-329.html