ÚMCH - PRACOVNÍ SKUPINA ELEKTRONOVÝCH JEVŮ

Vedoucí: RNDr. Jiří Pfleger, CSc.
(telefon +420-2-22514610, e-mail pfleger @imc.cas.cz)

Výzkum

Vědecká činnost skupiny je zaměřena na studium foto- a elektroaktivních polymerů a jejich nízkomolekulárních analogů a na fotostabilizační mechanismy v různých polymerních systémech. Fyzikální jevy, jako elektrická vodivost, fotovodivost, fotochromie, fotorefraktivita, elektrooptika, injekce nosičů náboje, jejich generace, rekombinace a transport jsou studovány v závislosti na chemické struktuře materiálů. Jsou studovány jak p-, tak s-konjugované systémy. Cílem výzkumu je hledat nové materiály a elektronové jevy, které by mohly být použity ke konstrukci nových elektronických prvků, a vytvoření základny pro molekulární elektroniku, o které se předpokládá, že bude hrát významnou roli v příštím století. Průběžně rozvíjíme fenomenologické teorie studovaných fyzikálních mechanismů a základní principy konstrukce molekulárních součástek. Pochopení procesů spojených s absorpcí a emisí fotonů, jako je fotoexcitace, dynamika excitovaných stavů, fotoindukované změny dipólového momentu molekuly, vznik molekulárních iontových konformací a iontových párů včetně jejich disociace a rekombinace umožní stanovit podmínky pro konstrukci organických slunečních článků. Přenos volných nosičů náboje, polaronů a solitonů je studován na polymerních fotovodičích, syntetických kovech a strukturách organických FET tranzistorů. Elektronová struktura a záchyt nosičů náboje v pastích jsou studovány několika metodami, mezi kterými hraje důležitou úlohu metoda proudů omezených prostorovým nábojem.

Elektronová struktura a konformační vlastnosti jsou teoreticky studovány také kvantově chemickými ab initio a semiempirickými metodami. Pozornost je věnována vzniku kvazičásticových konformačních defektů (polaronů, bipolaronů a excitonů) při injekci náboje a jejich přenosu ve vnějším elektrickém poli.

Studium fotostabilizace polymerů se soustřeďuje na různé systémy s fotoaktivními příměsemi jako jsou transformační produkty stabilizátorů nebo senzibilizující dopanty a fotoaktivní zabudované funkční skupiny. Experimentální práce je doplněna teoretickým studiem a kvantově chemickými výpočty. Exciton-fononová vazba, doprovázená vibrační disipací, která hraje důležitou úlohu při fotogeneraci nosičů náboje a při stabilizaci a fotodegradaci polymerů, je studována na základě řešení Liouvilleovy rovnice.