基态近简并共轭体系的电子结构研究

项目名称： 基态近简并共轭体系的电子结构研究

项目编号： No.21173116

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 刘春根

作者单位： 南京大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 本项目所涉及的基态近简并共轭体系，具有明显的共轭双自由基乃至多自由基特征，形成典型的双孤子结构，表现为开壳层基态电子结构。通常，两个孤子的空间区域重叠很小，相互作用微弱，导致单三态能隙很小，甚至在常温条件下，热效应就会使高能态有较为明显的平衡布居。电子结构的特异性，派生出独特的物理性质，使此类分子在非线性光学、 光电转换、及自旋电子学等诸多领域具有重要的应用前景，成为材料电子学的研究热点。本项目将基于密度矩阵重整化群和其它低标度方法，发展半经验量子化学的QM/MM方法及其分子动力学计算方案，与第一性原理计算相结合，讨论此类共轭体系基态与激发态电子结构与电子相关效应，理解分子处于受激状态时的电荷转移、自旋－轨道偶合、电场与磁场响应等物理过程；总结讨论共轭体系的拓扑结构与取代基效应对于分子的物理性质与化学稳定性的影响与结构调变规律。

中文关键词： 半经验量子化学方法；有机共轭多自由基；非绝热动力学方法；石墨烯纳米带缺陷；激发态

英文摘要：

英文关键词： Semiempirical Quantum Chemical method；Organic conjugated multi-radical；Non-adiabatic dynamics；Defects in Graphene Nanoribbon；Excited states