"Aumento da coleta de carga em interfaces doadoras-aceitadoras através dos efeitos vibrônicos moleculares"

Autores: Artur Marx Andermann, Luis Guilherme de Carvalho Rego

Instituições: Universidade Federal de Santa Catarina

Autor apresentador: Artur Marx Andermann

Resumo: Neste trabalho é apresentado um modelo semiclássico para a transferência de portadores de carga e energia em interfaces doadoras-aceitadoras. O efeito vibrônico molecular (interação entre movimento eletrônico e nuclear)é modelado através do método de Ehrenfest, que acopla a força produzida pelos elétrons e buracos com as vibrações moleculares. A transferência de cargas é descrita por meio da equação mestra quântica de Redfield, que acopla o sistema quântico (constituído pelo par elétron-buraco) ao ambiente. Dessa formatemos um modelo físico-computacional iterativo, em que a dinâmica das cargas, tratadas de forma quântica,influenciam o movimento dos núcleos, sob influência de um banho térmico. O modelo é aplicado em uma interface P3HT-PCBM, por meio de parâmetros derivados desses materiais,tais como: energia do gap, energia de reorganização, etc. Os efeitos de coleta de cargas e transferência de energia dependentes da temperatura são analisados. Demonstramos que a coleta de cargas na camada aceitadora é favorecida pelos efeitos vibrônicos. Além disso, observa-se uma diminuição da energia de ligação entre elétrons e buracos, o que permite a dissociação dos éxcitons próximos à interface. A escala de tempo de transferência de elétrons na heterojunção é de 70 fs, e está de acordo com cálculos anteriores.

Link do vídeo: https://youtu.be/Dy6uuz4QAz4

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