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Structural and electronic properties of poly(3-hexylthiophene) π-stacked crystals

机译：聚（3-己基噻吩）π堆积晶体的结构和电子性质

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First-principles density-functional theory (DFT) method has been used to investigate the structural and electronic properties of regioregular head-to-tail poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) (rrP3HT) crystal. Among the different configurations investigated for the rrP3HT crystal, the most stable is a staggered structure which is 875 meV/monomer more stable than isolated rrP3HT chains. Electronic properties of the rrP3HT crystal are strongly influenced by the magnitude of π-π interactions that can be described by structural organization parameters such as the interchain distance in the stacking direction. From a disordered to a tightly packed polymer crystal, the direct band gap significantly decreases by ～0.8 eV, while the dispersion of highest occupied molecular-orbital and lowest unoccupied molecular-orbital bands increase by 0.60 and 1.33 eV, respectively.
机译：第一原理密度泛函理论（DFT）方法已被用来研究结构规则和电子性质的区域规则头到尾聚（3-己基噻吩-2,5-二基）（rrP3HT）晶体。在为rrP3HT晶体研究的不同构型中，最稳定的是交错结构，比分离的rrP3HT链更稳定875 meV /单体。 rrP3HT晶体的电子性能受π-π相互作用强度的很大影响，π-π相互作用的大小可以用结构组织参数（如沿堆叠方向的链间距离）描述。从无序到紧密堆积的聚合物晶体，直接带隙显着减小了〜0.8 eV，而最高占据分子轨道带和最低未占据分子轨道带的色散分别增加了0.60和1.33 eV。

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