liu.seSök publikationer i DiVA
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Electronic Structures and Optical Absorption of N-Type Conducting Polymers at Different Doping Levels
Linköpings universitet, Institutionen för teknik och naturvetenskap, Laboratoriet för organisk elektronik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
Linköpings universitet, Institutionen för teknik och naturvetenskap, Laboratoriet för organisk elektronik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
Linköpings universitet, Institutionen för teknik och naturvetenskap, Laboratoriet för organisk elektronik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.ORCID-id: 0000-0001-5154-0291
Linköpings universitet, Institutionen för teknik och naturvetenskap, Laboratoriet för organisk elektronik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
2019 (Engelska)Ingår i: The Journal of Physical Chemistry C, ISSN 1932-7447, E-ISSN 1932-7455, Vol. 123, nr 25, s. 15467-15476Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Theoretical understanding of the electronic structure and optical transitions in n-doped conducting polymers is still controversial for polaronic and bipolaronic states and is completely missing for the case of a high doping level. In the present paper, the electronic structure and optical properties of the archetypical n-doped conducting polymer, double-stranded benzimidazo-benzophenanthroline ladder (BBL), are studied using the density functional theory (DFT) and the time dependent DFT method. We find that a polaronic state in the BBL chain is a spin-resolved doublet where the spin degeneracy is lifted. The ground state of two electrons corresponds to a triplet polaron pair, which is in stark contrast to a commonly accepted picture where two electrons are postulated to form a spinless bipolaron. The total spin gradually increases until the reduction level reaches c(red) = 100% (i.e., one electron per monomer unit). With further increase of the reduction level, the total spin decreases until it becomes 0 for the reduction level c(red) = 200%. The calculated results reproduce the experimentally observed spin signal without any phenomenological parameters. A detailed analysis of the evolution of the electronic structure of BBL and its absorption spectra with increase in reduction level is presented. The calculated UV-vis-NIR spectra are compared with the available experimental results. The electronic structure and optical absorption for different reduction levels presented here are generic to a wide class of conducting polymers, which is illustrated by the corresponding calculations for another archetypical conducting polymer, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (best known as PEDOT).

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
American Chemical Society (ACS), 2019. Vol. 123, nr 25, s. 15467-15476
Nationell ämneskategori
Den kondenserade materiens fysik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:liu:diva-158963DOI: 10.1021/acs.jpcc.9b04634ISI: 000473251300011Scopus ID: 2-s2.0-85068176140OAI: oai:DiVA.org:liu-158963DiVA, id: diva2:1338148
Anmärkning

Funding Agencies|Swedish Research Council [2016-05990, 2017-04474]; Knut and Alice Wallenberg foundation; Advanced Functional Material Center at Linkoping University

Tillgänglig från: 2019-07-19 Skapad: 2019-07-19 Senast uppdaterad: 2019-10-18Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Publikationen är tillgänglig i fulltext från 2020-06-06 11:25
Tillgänglig från 2020-06-06 11:25

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Ghosh, SarbaniGueskine, ViktorBerggren, MagnusZozoulenko, Igor
Av organisationen
Laboratoriet för organisk elektronikTekniska fakulteten
I samma tidskrift
The Journal of Physical Chemistry C
Den kondenserade materiens fysik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 363 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf