硅锗酞菁聚合物的电子结构

高等学校化学学报 ›› 2002, Vol. 23 ›› Issue (5): 880.

硅锗酞菁聚合物的电子结构

黄元河, 孙晓丽, 李玉学, 刘若庄

北京师范大学化学系, 北京 100875

收稿日期:2001-03-19 出版日期:2002-05-24 发布日期:2002-05-24
通讯作者: 黄元河(1954年出生),男,博士,教授,从事固体量子化学研究.E-mail:yuanhe@bnu.edu.cn E-mail:yuanhe@bnu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(批准号:29873007);教育部骨干教师基金资助.

Electronic Structures of Si- and Ge-phthalocyaninato Polymers

HUANG Yuan-He, SUN Xiao-Li, LI Yu-Xue, LIU Ruo-Zhuang

Department of Chemistry, Beijing Normal University, Beijing 100875, China

Received:2001-03-19 Online:2002-05-24 Published:2002-05-24

摘要/Abstract

摘要： 在自洽场晶体轨道法全略微分重叠(SCFCNDO/2－CO)水平上对氧桥和硫桥一维链硅锗酞菁聚合物的能带结构和电子特性进行了研究,探讨了堆积酞菁环间交错角以及中心原子和桥原子的变化对电子特性的影响.计算结果表明,除前线带宽外,交错角变化对所研究的聚酞菁电子特性影响不大.晶体轨道分析表明,氧桥聚酞菁电荷载流子主要通过垂直酞菁环π轨道的纵向重叠导电通路流动,而硫桥聚酞菁导带电子还可经中心原子和桥原子的d轨道重叠通路迁移.

关键词: 硅锗酞菁聚合物, 自洽场晶体轨道法, 能带结构, 电子特性

Abstract: SCF-CNDO/2-COmethod is used to study the band structures and electronic properties of one-dimensional phthalocyaninato (Pc) polymers [MPcX]_n,(M=Si, Ge ; X=O, S).It has been discussed that the electronic properties vary with the kinds of atoms and the staggering angle θ between neighboring rings.The calculated results show that the variation of the staggering angle θ has not any strong effect on electronic properties of polymers except for the frontier bandwidth.The analysis of crystal orbitals shows that in [MPcO]_n conduction pathway of charge-carrier is mainly composed of the overlaps of π orbitals of phthalocyanine ring; while in [MPcS]_n, the electrons in conduction band can also move along the polymer chain through the d-orbital overlaps of central and bridge atoms.

Key words: Phthalocyaninato polymers, Self-consistent crystal orbital, Energy band structure, Electronic property

中图分类号:

O631

TrendMD:

黄元河, 孙晓丽, 李玉学, 刘若庄. 硅锗酞菁聚合物的电子结构. 高等学校化学学报, 2002, 23(5): 880.

HUANG Yuan-He, SUN Xiao-Li, LI Yu-Xue, LIU Ruo-Zhuang . Electronic Structures of Si- and Ge-phthalocyaninato Polymers. Chem. J. Chinese Universities, 2002, 23(5): 880.

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