Theoretical investigation of approaches for obtaining narrow band gaps in conduction polymers

ÖZETDAR BANT ARALIKLI İLETKEN POLİMERLERİN ELDESİNDEKULLANILAN YAKLAŞIMLARIN TEORİK İNCELENMESİSERDAR DURDAĞIYüksek Lisans, Kimya BölümüTez Yöneticisi: Doç. Dr. Ulrike SalznerAğustos, 2004Dar bant aralıklı iletken polimerlerin geliştirilmesi icin yapılan araştırmalara sonbirkaç yıldan fazla süredir büyük bir ilgi gösterilmektedir. Dar bant aralıklıpolimerler kendiliğinden iletken olduklarından dop edilmeye ihtiyaç duymazlar.Düşük bant aralıklı polimerlerin eldesinde çeşitli yaklaşımlar vardır. Aromatik ve o-qunoid heterosiklik yapıların kopolimerizasyonu, sıralı bağ değişim uzunluğu,verici ve alıcı yapıların kopolimerizasyonu bant aralığının düşürülmesi için enönemli etkenler olarak sayılabilir.Bu çalışmada ana amaç, düşük bant aralığının nedenlerini araştırmak ve bunaneden olan önemli faktörleri ayrı ayrı analiz etmektir.viSon zamanlarda, düşük bant aralıklı bazı polimerler sentezlenmiştir. Bu sistemleraromatik verici ve qunoid alıcı gruplar içerirler. Verici/alıcı sistemlerindavranışlarını analiz etmek için, bu sistemlerin teorik çalışmalarını yaptık. Tiyeno[3,4-b] pirazin (ThP), F-değişkenli tiyeno [3,4-b] pirazin (F-ThP) ve qunoksaline(Qx) alıcı ve tiyofen (Th) ile pirol (Py) birimlerini verici olarak kullandık.ThP'nin monomerinden oktamerine, F-ThP ve Qx'in monomerlerindentetramerlerine kadar birimler yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) kullanılarakoptimize edildi. Bütün hesaplamalar için Gaussian 98 programı kullanıldı. ThP-Thve ThP-Py ko-oligomerlerinde enerji seviyeleri monomerden tetramere, F-ThP-Pyiçin de monomerden trimere kadar veriler kullanıldı. Polimerlerin iyonlaşmapotansiyelleri (IP), elektron ilgileri (EA), bant aralıkları, ve bant genişlikleriekstrapole edilerek elde edildi. IP ve EA, HOMO ve LUMO enerjilerinin negatifdeğerleri olarak alındı.Homopolimerlerin bant aralık sırası : F-PThP (1.1 eV) < PThP(1.4 eV)