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关于有机半导体的HOMO和LUMO
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最近在看黄维的《有机电子学》，对49-51页有些疑问。 “有机材料的LUMO能级上的电子和HOMO能级上的空穴是定域的。因此电子到LUMO能级的移入或从HOMO能级的移出，将形成电子极化子或者空穴极化子，并可导致较大的电子和原子弛豫，显著地影响材料的电子结构。” 既然这样，是否意味着有机分子得失电子后形成阴阳离子，分子结构中键长和键角之类的东西发生改变？其LUMO和HOMO能级有所改变？阴阳离子的HOMOLUMO和中性分子的不相等？？？ 通常我们测量电离能和电子亲和能来确定分子的HOMO和LUMO，那么测量时涉及得失电子，测出来的HOMO是有机阳离子的HOMO而不是中性分子的HOMO？同理测出来的LUMO是有机阴离子的LUMO？ |
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我同意书里面定义“分子的HOMO为填充轨道中能量最高的能级，LUMO为空置轨道中能量最低的能级”，但是不同意“分子的HOMO与实验值中的电子解离能相等，LUMO与实验值中的电子亲和能相等”。 按理说中性分子得失电子后，能量升高，电子云密度会调整，键长键角什么的应该会改变，HOMO/LUMO会改变。比如说苯，得失电子后会不符合4n+2规则，应该会变成非平面结构，而且会丧失芳香性。 通过检测得失电子伴随的能量来确定中性分子的HOMO/LUMO的值，因为终态不是中性分子了，所以得到的不是中性分子的HOMO和LUMO的值…… 我觉得有机+1阳离子的电子亲和能的值才等于中性分子的HOMO，有机-1阳离子的电子解离能才等于中性分子的LUMO…… |
3楼2012-09-18 15:26:30
5楼2012-09-19 09:17:25
7楼2012-09-19 13:10:02
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chemlh: 金币+1, 欢迎积极交流 2012-09-22 07:51:17
chemlh: 金币+1, 欢迎积极交流 2012-09-22 07:51:17
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呃……我想到一种可能。 电子得失的过程比较快，HOMO和LUMO在得失电子的瞬间是几乎不变的，于是得失电子的能量（电离能，亲和能）可以反映中性分子的HOMO和LUMO。 由于能量变化，分子的结构需要变形达到最稳定状态（之前提到的苯得失电子分子变形），但是核的质量较大，移动较慢，分子骨架变形伴随着弛豫能。 仪器测得的是电离能和亲和能，弛豫能可能转变成热量什么的跑掉了（话说电离能和亲和能是用什么方法测出来的？电学还是光学？） 这个解释跟书本冲突的地方是：  他的意思貌似是，电离能/亲和能包含了那个弛豫能……  2012-09-21 21.24.22.jpg |
10楼2012-09-21 21:33:45
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