PředmětyPředměty(verze: 806)
Předmět, akademický rok 2017/2018
   Přihlásit přes CAS
Elektrické a optické vlastnosti polymerů - NBCM038
Anglický název: Electrical and Optical Properties of Polymers
Zajišťuje: Katedra makromolekulární fyziky (32-KMF)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2008
Semestr: letní
E-Kredity: 3
Rozsah, examinace: letní s.:2/0 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Garant: doc. RNDr. Věra Cimrová, CSc.
RNDr. Josef Klimovič, CSc.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Biofyzika a chemická fyzika
Anotace -
Poslední úprava: ()

Elektronová struktura polymerů, polymerní polovodiče, generace a přenos náboje, senzibilizace, záchytná a rekombinační centra, prostorový náboj, injekce z elektrod, vliv nadmolekulární struktury, jevy na rozhraních. Kapalné krystaly, absorpce světla, luminiscence, excitace, aplikace.
Literatura
Poslední úprava: 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.

Sylabus
Poslední úprava: 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.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK