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Title: Correlação entre as propriedades morfológicas e eletrônicas em filmes de MEH-PPV em fase condensada.
Authors: Magalhães, Carlos Eduardo Tavares de
metadata.dc.contributor.advisor: Savedra, Melissa Fabíola Siqueira
Savedra, Ranylson Marcello Leal
Keywords: Polímeros condutores
Filmes finos - propriedades ópticas
Filmes finos - propriedades elétricas
Issue Date: 2016
metadata.dc.contributor.referee: Savedra, Melissa Fabíola Siqueira
Faria, Roberto Mendonça
Caetano, Melissa Soares
Citation: MAGALHÃES, Carlos Eduardo Tavares de. Correlação entre as propriedades morfológicas e eletrônicas em filmes de MEH-PPV em fase condensada. 2016. 86 f. Dissertação (Mestrado em Ciências – Física de Materiais) – Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2016.
Abstract: O MEH-PPV é um polímero semicondutor que tem sido intensamente investigado devido suas propriedades optoeletrônicas, podendo ser empregado em dispositivos eletrônicos, como displays flexíveis, células fotovoltaicas e transistores orgânicos. Segundo a literatura, soluções de MEH-PPV em THF podem exibir comportamento eletrônico bimodal, apresentando duas fases na região do espectro visível. Com intuito de estudar este fenômeno, foram utilizadas metodologias de modelagem molecular baseadas no formalismo das Mecânicas Clássica (Dinâmica Molecular) e Quântica (Métodos semiempirícos e ab initio). Os resultados mostraram que o nonâmero do MEH-PPV descreve o comportamento eletrônico do polímero. A partir desta constatação, foram elaborados modelos de MEH-PPV em fase condensada (soluções em THF e filmes). As correlações entre as estruturas e as propriedades eletrônicas dos oligômeros extraídos do filme apresentaram maior número de isomerizações cis do que as cadeias das soluções mais diluídas. Além disso, os resultados mostraram que há restrição da distribuição dos orbitais moleculares de fronteira, o que pode dificultar a mobilidade eletrônica. Este comportamento está associado à fase azul do oligômero de MEH-PPV, encontrado majoritariamente no filme, pois apresenta o maior número de torções na cadeia principal. Por outro lado, em solução de THF as moléculas tendem a ser mais planares, resultando em um comprimento de onda máximo em regiões menos energéticas (fase vermelha).
metadata.dc.description.abstracten: Semiconductor Polymer MEH-PPV has been intensively investigate because their optoelectronic properties, and can be used electronics devices, such as flexible displays, organic photovoltaics and organic transistors. According to the literature, MEH-PPV in THF solutions may show bimodal electronic behavior, with two phase in visible spectroscopy region. In order to study this phenomenon, we used molecular modeling methods based on Classical (Molecular Dynamics) and Quantum (Semi-empirical and ab initio methods) Mechanics. The results showed that the MEH-PPV nonamer describes the electronic behavior of the polymer. From this observation, we developed MEH-PPV models in condensed phase (solutions in THF and films). Structure and electronic properties correlations about the film oligomers presented more cis isomeration that the more dilute solutions molecules. In addition, the results showed that there is distribution restriction of frontier molecular orbitals, which can hinder the electron mobility. The behavior is associated with the blue phase of the MEH-PPV oligomer, that is predominantly found in the film, because it has largest number of kinks in the main chain. On the other hand, the solution molecules tend to be more plane, resulting in a maximum wavelength in the less energy regions (red phase).
Description: Programa de Pós-Graduação em Ciências – Física de Materiais. Departamento de Física, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/8496
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor(a), 07/03/2017, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.
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