n-pyrene的電子性質研究

Abstract

對比於科沈密度泛函理論（KS-DFT），本論文採用熱輔助佔據密度泛函理論（TAO-DFT）的局部密度近似（LDA）方法研究鑽石型石墨烯奈米薄片（本文稱為n-pyrene）。本論文顯示科沈密度泛函理論（KS-DFT）無法良好地處理強關聯電子系統，甚至部分科沈密度泛函理論計算的結果顯示出靜態相關誤差。 除此之外，熱輔助佔據密度泛函理論（TAO-DFT）的計算效率與科沈密度泛函理論（KS-DFT）相似，但是熱輔助佔據密度泛函理論（TAO-DFT）在研究n-pyrene 的電子性質時降低了強關聯電子系統靜態關聯誤差。本論文使用熱輔助佔據密度泛函理論（TAO-DFT）局部密度近似（LDA）方法研究了 n-pyrene 的諸多電子性質（如單重態­-三重態能隙、垂直電離能、垂直電子親和力、基本間隙等）。根據熱輔助佔據密度泛函理論（TAO-DFT）局部密度近似（LDA）方法計算的結果，對於所有研究的對象，n-pyrene 的基態都是單重態。此外，單重態-三重態能隙、垂直電離能、基本能隙隨著 n-pyrene 分子大小的增加而減小，而當n-pyrene 分子的尺寸增加時，垂直電子親和力會隨著分子尺寸增大而增加。