【百家大讲堂】第277期：电子-声子耦合在功能纳米材料中的作用：载流子迁移率，热电转换和发光

讲座题目：电子-声子耦合在功能纳米材料中的作用：载流子迁移率，热电转换和发光

Role of electron-phonon coupling in functional nanomaterials : carrier mobility, thermoelectric conversion, and light-emitting

报 告 人：帅志刚

时 　 间：2019年11月14日(周四)14:00-15:00

地 　 点：良乡校区北校区报告厅

主办单位：研究生院、化学与化工学院

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【主讲人简介】

  帅志刚教授，博士生导师，国家杰出青年基金获得者，教育部长江学者特聘教授，“新世纪百千万人才国家级人选”，比利时皇家科学院外籍院士，英国皇家化学会会士，享受国务院特殊津贴。1983年中山大学获学士学位，1986年武汉大学获硕士学位，1989年复旦大学获博士学位，1990复旦大学任研究助理，期间，1990 – 2001在比利时University of Mons-Hainaut博士后研究。之后，2002 – 2008在中国科学院化学研究所工作，百人计划、研究员、博士生导师。2008 - 今：清华大学化学系，百人计划、长江特聘教授、博士生导师。任《中国科学化学》，《科学通报》，《化学进展》，《分子科学学报》，WIRES Computational Molecular Science (Wiley), Journal of Physical Chemistry A/B/C/Lett (ACS), Chemical Physics Letters (Elsevier)等杂志编委或顾问编委会成员。曾任中国化学会常务理事，中国化学会副秘书长，中国化学会理论化学专业委员会主任等荣誉职务。提出了若干计算有机/高分子光电功能材料性能方法，包括计算聚合物激发态结构的密度矩阵重正化群方法，预测有机材料载流子迁移率的量子化学计算方法，有机发光材料的光谱与发光效率的路径积分方法等，并从理论上指出共轭聚合物的电致发光内量子效率可以超过传统观念的25%极限，引起国际学术界和工业界的广泛关注。 帅志刚共发表论文240多篇，SCI他引次数超过5500多次。

【讲座信息】

  纳米材料的大多数光电功能是由电子/激子声子耦合决定，包括载流子迁移率，热电转换和发光效率以及光谱。由于这些过程的时间尺度从纳秒到毫秒，远远超出了当前的电子动力学计算方法，因此我们在考虑电子-声子耦合的基础上发展了速率理论。基于此速率理论，已经成功地计算了二维材料，共轭聚合物和有机半导体的载流子迁移率。我们针对热电聚合物提出了两能带传输模型。基于时间依赖的热振动关联函数，我们可以评估OLED材料的辐射衰减速率和非辐射衰减速率。通过量子化学计算和速率理论可解释奇异的聚集诱导发光（AIE）和有机室温磷光（RTP）。

Most of the optoelectronic functions of nanomaterials are determined by electron/exciton phonon coupling, including the carrier mobility, thermoelectric conversion and light-emitting efficiency and optical spectroscopy. Since the time scales of these processes range from nanosecond to milisecond, far beyond the current electron dynamics computational approach, we developed rate formalism taking into account the electron-phonon coupling into accounts. The carrier mobility for 2-d materials, conjugated polymers, and organic seconductors have been calculated with some successes. We proposed a two-band transport model for thermoelectric polymer. And based on the thermal vibration correlation function method in the time-dependent formalism, we can evaluate the radiative and non-radiative decay rates for OLEDs materials. The exotic Aggregation Induced Emission (AIE) and organic Room Temperature Phosphorescence (RTP) are explained through quantum chemical calculation coupled with the rate formalism.