分会

第二十四分会：化学中的量子与经典动力学

摘要

用于描述有机半导体中的电荷传输的非绝热动力学方法往往需要某种程度的近似。我们在最近的工作中提出一种几乎精确的基于GPU的有限温含时密度矩阵重整化群算法，以计算考虑局域电声耦合的Holstein模型下有机半导体的电荷迁移率。我们发现含时密度矩阵重整化群方法适用于从跳跃极限到能带极限的广泛的参数范围，且能正确说明实验上观察到的红荧烯的类能带传输行为（∂μ/∂T < 0）。 有机半导体中的非局域电声耦合是分子间转移积分涨落的来源，最近受到广泛关注。对非局域电声耦合在电荷传输过程中所起的作用存在许多互不相容的理论描述，例如声子辅助传输、瞬态局域和类能带传输。通过把我们发展的有限温含时密度矩阵重整化群算法扩展至Holstein-Peierls模型，我们在转移积分-转移积分涨落这两个物理量所确定的平面上确定了声子辅助传输，瞬态局域和类能带传输区域的位置。这三个区域展现出迥异的电荷迁移率、自由程、光学电导率和单粒子谱函数。我们还发现在这些区域之间存在一个现有理论都不适用的“中间区域”，而跳跃极限则处于我们所提出的“相图”的一个角落。

关键词

电荷传输;有机半导体;迁移率;矩阵乘积态;密度矩阵重整化群

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