Введение к работе
Актуальность темы. Исследования переноса зарядов в гговой теории твердого тела, как правило, сводятся к іению поведения зонных блоховских носителей тока ктронов, дырок) на' основе обычного кинетического знения. Наряду с этим, широкое развитие получили даментальные идеи о возможных новых типах Етронных состояний - поляронах - носителях тока со кной структурой. Сложная структура носителей гльтат достаточносильного взаимодействия электрона
поляризацией решетки, благодаря которому для
Етрона возникает поляризационная потенциальная яма,
:оторой он локализуется на основном уровне так, что
самосогласованное поле поддерживает потенциальную
Наличие или отсутствие автолокализованного
ояния электрона в поляроне зависит от характера
смодействия и размерности кристалла Как правило,
шые смещения в области полярона малы, так что связь
;тронного паяя и деформации решетки линейна,
ярон может характеризоваться электронным состоянием
большого радиуса континуальный полярон, так и
эго радиуса - малый полярон (МП). Изучение
ических явлений в веществах с "пониженной
?ерностью" имеет привлекательность в глазах
«тиков. Кроме того , за последние 15-20 лет
соразмерные системы стали экспериментальной
гьностью. К ним , прежде всего, относятся
иодномерные молекулярные кристаллы, представляющие
й решетку составленную из нитей, расстояние между
ірьши велико по сравнению с расстоянием между
;кулами. Поэтому в 1 приближении можно пренебречь :
іельньїм проникновением электрона на соседние нити,
мером таких систем могут служить плоско-
(ратные комплексы переходных металлов (Я,1т) смешанной ятности (ПКСВ), полиеновые цепочки, которые могут > получены трансляцией димера (в случае ПКСВ -гра смешанной валентности).
Наряду с переносом заряда в системах ПКСВ, Т
полиеновых* цепочках имеет место миграция бестоков<
возбуждения, играющая важную роль в переносе энерг
на большие расстояния как в кристалах, так и
биосистемах. Учет взаимодействия возбуждения
колебаниями решетки существенно может измени движение возбуждения, в при очень сильн взаимодействии возникает автолокализация и bokj возбуждения образуется яма, обусловленная деформаци решетки вокруг возбуждения. Бели яма способна двигать вместе с возбуждением, то образуется солитон.
Наличие электрон-колебательного взаимодействия
системах с вырождением или псевдовырождени
электронных состояний существенно затрудняет
рассмотрение, и в самом общем случае, необходи
численное решение соответствующего уравнен:
Шредингера Однако, точные расчеты допустимы лишь простейших случаях, поэтому актуальным при исследован) процессов переноса является развитие приближенш подходов, позволяющих получать адекватное описан наиболее существенных свойств системы.
Целью работы является разработка методов описані
кинетики переноса зарядов и возбуждена
существенных в случаях квазиодномерных структ;
(КОС), кластеров смешанной валентности (структурні
фрагментах КОС) и основанных на использоваго
вариационных волновых функций типа солитона полярона малого радиуса.
Научная новизна и практическая ценность.
В диссертации развита временная теория перенос зарядов и возбуждений в КОС, кластерах (димера тримерах) смешанной валентности - структурных единиц* КОС путем применения временных волновых функци солитонного и поляронного типов, квантово-механичеекк уравнений движения. Выявлено, на примере диме} смешанной валентности, что в двух предельных случае
«*
шьной и слабой вибронной связи) подход,
юванный на использовании солитонных и поляронных
яновых ' функций дает результаты, хорошо
"ласующиеся с точными результатами. Показано, что при gVifa
[ -константа электрон-колебательного взаимодействия
KB), іГ-константа переноса электрона с центра на центр) в
мере смешанной валентности имеет место переход от
локализованного предела к локализованному. Для
дстант ЭКВ и переноса, изменяющихся в интервалах
М.6; іАо.-о.е в димере предсказана возможность
реключения электронного переноса от одного
обильного режима к другому, что важно с точки
гния потенциального использования таких систем
чеетве переключателей молекулярной электроники. На
юве разработанной солитонной модели , исследован
ренос лишнего электрона в тримере смешанной
іентности. Выявлено, что перенос электрона с 1 центра на
їтий может осуществляться с накоплением электронной
этности на промежуточном центре. Развита теория
?ктрон-колебателъной релаксации двухзлектронной
їализации в димере с двумя мигрирующими
;ктронами, взаимодействующем с колебательным
эмостатом. Для КОС в приближении сильной связи
ртри одной элементарной ячейки ( солитонная,
іяронная одноячеечная волновая функция) и в
сближении слабой связи для межьячеечного
іимодейетвия , рассчитан энергетический спектр и
іичина энергетической щели, как функции параметров
:темы: ЭКВ, внутриячеечного и межьячеечного
юнансных интегралов. На основе временной волновой
нкции солитонного типа рассчитано движение
ібуждения вдоль по КОС, первоначально локализованного
одном узле. Выявлено, что взаимодействие
Суждения с колебаниями решетки переводит
«рентное движение возбуждения з диффузионное.
Апробация работы.
Результаты диссертационной работы докладывались обсуждались на научных семинарах лаборатории физическ кинетики ИПФ АН РМ, лаборатории квантовой химии У АН РМ, на заседании отдела неорганической химии АН Р на X -Всесоюзном совещании по квантовой хим: (Казань, 1991),VI-Международной конференции по физическ химии (Бухарест, 19Р2), на І8-конгресе Румыно-Американск Академии науки и искусства (Кишинев, 1993), у Медународной конференции по физическим методам координационной химии (Кишинев,1993)
Публикации. Результаты диссертации представлены в работах в вид $ статей и тезисов.
Объем и стриктура диссертации.
Диссертация состоит из введения, пяти
глав,разделённых на AS параграфов, приложения, заключения, страниц машинописного текста. -<5Ярисугасоі
-\ - таблиц, библиографии из «їназваний.