太好了！研究绝缘子和半导体中极化子的新方法诞生

牛津大学科学家提出了一种建模极化子的新方法，极化子是一种准粒子，物理学家通常用它来理解固体材料中电子与原子之间的相互作用。其新方法研究发表在《物理评论快报》上，将理论建模与计算模拟相结合，从而能够在广泛的材料中深入观察这些准粒子。从本质上讲，极化子是由电子组成的复合粒子，电子被声子云(即晶格振动)包围。这个准粒子比电子本身还重，由于它的质量很大，有时会被困在晶格中。

极化子提供电流，为多种技术工具提供动力，包括有机发光二极管和触摸屏。因此，了解它们的特性至关重要，因为这有助于开发下一代用于照明和光电子的各种设备。进行这项研究的团队负责人费利西亚诺·朱斯蒂诺(Feliciano Giustino)教授说：以前对极化子的研究依赖于理想化数学模型。这些模型对理解极化子的基本性质非常有用，但它们没有考虑到原子尺度上材料的结构，因此当试图研究实际应用的真正材料时，它是不够的。

研究的想法是开发一种计算方法，使对极化子的系统研究具有预测精度。Giustino团队设计的方法是基于密度泛函理论，这是目前最流行的工具，预测材料建模和设计使用量子力学。基于这一理论研究极化子时遇到的主要挑战之一是所需的计算资源(CPU小时)与要模拟原子数的三次方成正比。换句话说，如果一个人在研究两个每单位细胞有10个和20个原子的晶体，那么研究第二个晶体所需的计算时间，将是研究第一个晶体所需时间的8倍。

由于许多极化子的尺寸为1-2纳米，因此研究这些系统的计算需要至少包含3000 - 5000个原子的模拟单元。然而目前计算能力将难以维持这样的模拟，即使使用现代超级计算机，研究这些系统所需的许多计算中的每一个都需要数周时间。该研究的第一作者翁洪萧(Weng Hong Sio)解释说：研究是想试图利用所谓的密度-功能微扰理论的进步，使这一过程更有效。在不深入研究细节的情况下，能够将在大型模拟单元中对极化子进行一次计算的问题。

转变为在晶体最小单元中进行多次计算的更简单的问题，这一战略开辟了以前无法企及的新可能性。Giustino团队设计的方法，可以用来描述大和小的极化子。例如在研究中，研究人员展示了如何用它来计算LiF和Li2O2化合物中极化子的波函数、形成能和光谱分解。利用模拟方法，发现电池中使用简单盐和金属氧化物中的极化子，具有比之前该领域研究表明的更丰富的内部结构。

例如，在典型的氟化锂盐中，人们以前认为极化子是由电子和长光子声子之间的相互作用产生。也就是说晶格振动负责晶体的介电响应，研究发现，这并不是唯一涉及到的声子，电子和压电声子之间的相互作用(即负责压电的振动)也很重要。Giustino团队所收集的观测结果改变了目前对四价锂盐中极化子的看法，这是一个非常简单的系统。将该方法应用到更复杂的系统中，可以揭示出更丰富的结构。

最终增强目前对其性能的理解，并为开发具有定制极化性能的新材料提供信息。在未来研究中，研究人员计划用他们的方法研究其他材料，以便进一步评估其预测能力，更好地理解其他技术上重要的材料。进一步研究极化子功能是很重要的：因为现在知道可以计算极化子的最低能量结构，但是不知道如果极化子受到静电、磁场或电磁辐射会发生什么，此外与实验小组的密切作用将是将这些发现转化为应用的关键。

帮你找了几篇类似综述一样的文章，要的话联系我吧（点我可见）。

【篇名】有机半导体研究进展 CAJ原文下载PDF原文下载

【作者】 袁仁宽. 沈今楷. 孔凡.

【刊名】固体电子学研究与进展2003年01期编辑部Email

《中文核心期刊要目总览》来源期刊 “中国期刊方阵”入选期刊 ASPT来源刊 CJFD收录期刊

【机构】 南京大学物理系. 南京大学物理系 210093 .

【关键词】有机半导体. 有机发光二极管. 聚合物半导体. 有机晶体. 孤子.

【聚类检索】 同类文献 引用文献 被引用文献

【摘要】 1977年人们发现通过掺杂可以使聚乙炔膜的电导率提高 1 2个量级 ,由绝缘体变成导体 ,从此掀起了有机半导体的研究热潮。其研究工作包括有机高分子材料、有机小分子材料和有机分子晶体材料的电学、光学等性质。有机半导体中的载流子除了电子和空穴外 ,还有孤子、极化子等。人们已经获得低温迁移率高达 1 0 5cm2 /V.s的高质量有机半导体晶体 ,在其中观察到量子霍尔效应 ,并用其制成有机半导体激光器。如今有机半导体彩色显示屏已进入实用阶段。

【光盘号】 INFO0306

【篇名】有机半导体:无限的可能 CAJ原文下载PDF原文下载

【刊名】现代制造2005年24期编辑部Email

CJFD收录期刊

【聚类检索】 同类文献 引用文献 被引用文献

【摘要】 有机半导体能够支持一些全新的电子设备,从计算机制衣到可折叠显示器等,都具有很大的发展潜力。有机半导体预示着新一代显示器,标签和油墨的到来。

【光盘号】 SCTC0512S2

【篇名】有机半导体复合光导材料与器件的研究与发展 CAJ原文下载PDF原文下载

【作者】 张翔宇. 汪茫. 陈红征. 阙端麟.

【刊名】自然科学进展1999年07期编辑部Email

《中文核心期刊要目总览》来源期刊 “中国期刊方阵”入选期刊 ASPT来源刊 CJFD收录期刊

【机构】 浙江大学高分子科学与材料研究所硅材料国家重点实验室. 浙江大学高分子科学与材料研究所硅材料国家重点实验室 杭州 310027 .

【关键词】有机半导体. 有机光导体. 复合材料.

【聚类检索】 同类文献 引用文献 被引用文献

【摘要】 通过不同结构、不同组成、不同功能的光导材料的复合,可以得到功能的协同增强、优化以及互补效应。采用分子内复合和分子间复合的方法,可以制备在可见光和近红外区域均有很高光敏性的新型有机光导材料。同时,研制使材料与器件交叉渗透,结合为一体的单层有机光导体,可大大地降低生产成本。

【光盘号】 SCTA99S5

【篇名】值得关注的有机光伏电池材料 CAJ原文下载PDF原文下载

【作者】 孙景志. 汪茫. 周雪琴. 王植源.

【刊名】材料导报2002年02期编辑部Email

ASPT来源刊 CJFD收录期刊

【机构】 浙江大学材料与化工学院高分子系. 加拿大Carleton大学化学系 浙江大学硅材料国家重点实验室. 杭州 310027 .

【关键词】有机半导体. 光电池. 复合材料. 聚集态结构. 激发态.

【聚类检索】 同类文献 引用文献 被引用文献

【摘要】 评述了近十年来有机光电池材料研究的最新进展,强调了材料复合对设计有机光伏电池的重要性,指出了有机半导体材料的分子聚集态结构与材料凝聚态结构的调控在改善器件性能上发挥的决定性作用,揭示了激发态过程与激发态性质的研究在提高光电转换效率上的意义,分析了有机光电池材料的发展前景。

【光盘号】 SCTB02S1

极化子（polaron）的概念1、带电粒子在极性介质中受到屏蔽，在带电粒子周围有感应产生的极化云占据，这种感应的极化云将随带电粒子一起运动。朗道将这种带电粒子及其感应的极化云作为整体称为极化子。2、在离子晶体或极性半导体中的传导电子是典型的极化子，是导电聚合物中的一种重要的电荷载流子。3、（物理学）电子与“畸变”一起运动,可以构成复合粒子,称为极化子。4、固体中的载流子产生一个电场而使周围的媒质极化,这种感应极化伴随着载流子运动,载流子加上固体中感应极化的复合体被称为极化子。5、（生物学）从一端向另一端进行极性方向基因转换的染色体部分，称为极化子。

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