Effect of polymorphism, regioregularity and paracrystallinity on charge transport in poly(3-hexylthiophene) [P3HT] nanofibers

Macromolecules

Volumn 46, Issue 22, 2013, Pages 8941-8956

  Poelking, Carl ^a   Andrienko, Denis ^a  

^a MAX PLANCK INSTITUTE FOR POLYMER RESEARCH   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ATOMISTIC MOLECULAR DYNAMICS; CHARGE-CARRIER MOBILITY; ELECTRONIC COUPLING ELEMENTS; EXPERIMENTAL VALUES; IRREVERSIBLE TRANSITION; POLY-3-HEXYLTHIOPHENE; POLYMORPHIC STRUCTURE; SIDE CHAIN STRUCTURE;

HOLE MOBILITY; MOLECULAR DYNAMICS; NANOFIBERS; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY;

CHAINS;

EID: 84888597589     PISSN: 00249297     EISSN: 15205835     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ma4015966     Document Type: Article

References (88)

1. McCullough, R. D. Adv. Mater. 1998, 10 (2) 93-116
2. McCullough, R. D.; Lowe, R. D. Chem. Commun. 1992, 1) 70
3. Meyer, V. Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1883, 16 (1) 1465-1478
4. Yamamoto, T.; Sanechika, K.; Yamamoto, A. J. Polym. Sci., Polym. Lett. Ed. 1980, 18 (1) 9-12
5. Lin, J. W.-P.; Dudek, L. P. J. Polym. Sci., Polym. Chem. Ed. 1980, 18 (9) 2869-2873
6. Elsenbaumer, R.; Jen, K.; Oboodi, R. Synth. Met. 1986, 15 (2-3) 169-174
7. Tsumura, A.; Koezuka, H.; Ando, T. Appl. Phys. Lett. 1986, 49 (18) 1210
8. Bao, Z.; Dodabalapur, A.; Lovinger, A. J. Appl. Phys. Lett. 1996, 69 (26) 4108
9. Heeger, A. Rev. Mod. Phys. 2001, 73 (3) 681-700
10. Li, G.; Shrotriya, V.; Huang, J.; Yao, Y.; Moriarty, T.; Emery, K.; Yang, Y. Nat. Mater. 2005, 4 (11) 864-868
11. McCullough, R. D.; Tristram-Nagle, S.; Williams, S. P.; Lowe, R. D.; Jayaraman, M. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115 (11) 4910-4911
12. Mauer, R.; Kastler, M.; Laquai, F. Adv. Funct. Mater. 2010, 20 (13) 2085-2092
13. Crossland, E. J. W.; Tremel, K.; Fischer, F.; Rahimi, K.; Reiter, G.; Steiner, U.; Ludwigs, S. Adv. Mater. 2012, 24 (6) 839-844
14. Prosa, T. J.; Winokur, M. J.; McCullough, R. D. Macromolecules 1996, 29 (10) 3654-3656
15. Zen, A.; Paum, J.; Hirschmann, S.; Zhuang, W.; Jaiser, F.; Asawapirom, U.; Rabe, J. P.; Scherf, U.; Neher, D. Adv. Funct. Mater. 2004, 14 (8) 757-764
16. Kline, R. J.; McGehee, M. D.; Kadnikova, E. N.; Liu, J.; Fréchet, J. M. J.; Toney, M. F. Macromolecules 2005, 38 (8) 3312-3319
17. Ballantyne, A. M.; Chen, L.; Dane, J.; Hammant, T.; Braun, F. M.; Heeney, M.; Duffy, W.; McCulloch, I.; Bradley, D. D. C.; Nelson, J. Adv. Funct. Mater. 2008, 18 (16) 2373-2380
18. Kohn, P.; Huettner, S.; Komber, H.; Senkovskyy, V.; Tkachov, R.; Kiriy, A.; Friend, R. H.; Steiner, U.; Huck, W. T. S.; Sommer, J.-U.; Sommer, M. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134 (10) 4790-4805
19. Pascui, O. F.; Lohwasser, R.; Sommer, M.; Thelakkat, M.; Thurn-Albrecht, T.; Saalwaechter, K. Macromolecules 2010, 43 (22) 9401-9410
20. Brinkmann, M. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2011, 49 (17) 1218-1233
21. Yuan, Y.; Zhang, J.; Sun, J.; Hu, J.; Zhang, T.; Duan, Y. Macromolecules 2011, 44 (23) 9341-9350
22. Abdou, M. S. A.; Orfino, F. P.; Son, Y.; Holdcroft, S. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119 (19) 4518-4524
23. McCulloch, I.; Heeney, M.; Chabinyc, M. L.; De-Longchamp, D.; Kline, R. J.; Coelle, M.; Duffy, W.; Fischer, D.; Gundlach, D.; Hamadani, B.; Hamilton, R.; Richter, L.; Salleo, A.; Shkunov, M.; Sparrowe, D.; Tierney, S.; Zhang, W. Adv. Mater. 2009, 21 (10-11) 1091-1109
24. Liversedge, I. A.; Higgins, S. J.; Giles, M.; Heeney, M.; McCulloch, I. Tetrahedron Lett. 2006, 47 (29) 5143-5146
25. Ma, C.-Q.; Mena-Osteritz, E.; Debaerdemaeker, T.; Wienk, M. M.; Janssen, R. A. J.; Bäuerle, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46 (10) 1679-1683
26. Richter, T. V.; Link, S.; Hanselmann, R.; Ludwigs, S. Macromol. Rapid Commun. 2009, 30 (15) 1323-1327
27. Link, S.; Richter, T.; Yurchenko, O.; Heinze, J.; Ludwigs, S. J. Phys. Chem. B 2010, 114 (33) 10703-10708
28. McCulloch, I.; Heeney, M.; Bailey, C.; Genevicius, K.; MacDonald, I.; Shkunov, M.; Sparrowe, D.; Tierney, S.; Wagner, R.; Zhang, W.; Chabinyc, M. L.; Kline, R. J.; McGehee, M. D.; Toney, M. F. Nat. Mater. 2006, 5 (4) 328-333
29. van Mullekom, H.; Vekemans, J.; Havinga, E.; Meijer, E. Mater. Sci. Eng. R Rep. 2001, 32 (1) 1-40
30. Crossland, E. J. W.; Rahimi, K.; Reiter, G.; Steiner, U.; Ludwigs, S. Adv. Funct. Mater. 2011, 21 (3) 518-524
31. Merlo, J. A.; Frisbie, C. D. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2003, 41 (21) 2674-2680
32. Bolsée, J.-C.; Oosterbaan, W. D.; Lutsen, L.; Vanderzande, D.; Manca, J. Org. Electron. 2011, 12 (12) 2084-2089
33. Niles, E. T.; Roehling, J. D.; Yamagata, H.; Wise, A. J.; Spano, F. C.; Moulé, A. J.; Grey, J. K. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3 (2) 259-263
34. Dag, S.; Wang, L.-W. J. Phys. Chem. B 2010, 114 (18) 5997-6000
35. McMahon, D. P.; Cheung, D. L.; Goris, L.; Dacuna, J.; Salleo, A.; Troisi, A. J. Phys. Chem. C 2011, 115 (39) 19386-19393
36. Alexiadis, O.; Mavrantzas, V. G. Macromolecules 2013, 46 (6) 2450-2467
37. Moreno, M.; Casalegno, M.; Raos, G.; Meille, S. V.; Po, R. J. Phys. Chem. B 2010, 114 (4) 1591-1602
38. Gus'kova, O. A.; Khalatur, P. G.; Khokhlov, A. R. Macromol. Theory Simul. 2009, 18 (4-5) 219-246
39. Huang, D. M.; Faller, R.; Do, K.; Moulé, A. J. J. Chem. Theory. Comput. 2010, 6 (2) 526-537
40. Lee, C.-K.; Pao, C.-W.; Chu, C.-W. Energy Environ. Sci. 2011, 4 (10) 4124-4132
41. Gemünden, P.; Poelking, C.; Kremer, K.; Andrienko, D.; Daoulas, K. C. Macromolecules 2013, 46 (14) 5762-5774
42. Vukmirovic, N.; Wang, L.-W. J. Phys. Chem. B 2011, 115 (8) 1792-1797
43. Jorgensen, W. L.; Tirado-Rives, J. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110 (6) 1657-1666
44. Jorgensen, W. L.; Tirado-Rives, J. J. Comput. Chem. 2005, 26 (16) 1689-1700
45. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; DiNola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81 (8) 3684
46. Bussi, G.; Donadio, D.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 2007, 126 (1) 014101
47. Hess, B.; Kutzner, C.; van der Spoel, D.; Lindahl, E. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4 (3) 435-447
48. May, V.; Kühn, O. Charge and Energy Transfer Dynamics in Molecular Systems, 3 rd, revised and enlarged ed.; Wiley-VCH: New York, 2011.
49. Brédas, J. L.; Calbert, J. P.; Filho, D. A. d. S.; Cornil, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99 (9) 5804-5809
50. Coropceanu, V.; Cornil, J.; da Silva Filho, D. A.; Olivier, Y.; Silbey, R.; Brédas, J.-L. Chem. Rev. 2007, 107 (4) 926-952
51. Kirkpatrick, J. Int. J. Quantum Chem. 2008, 108 (1) 51-56
52. Marcus, R. A. Rev. Mod. Phys. 1993, 65 (3) 599
53. Baumeier, B.; Kirkpatrick, J.; Andrienko, D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12 (36) 11103
54. Baumeier, B.; May, F.; Lennartz, C.; Andrienko, D. J. Mater. Chem. 2012, 22 (22) 10971
55. Rühle, V.; Lukyanov, A.; May, F.; Schrader, M.; Vehoff, T.; Kirkpatrick, J.; Baumeier, B.; Andrienko, D. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7 (10) 3335-3345
56. Thole, B. Chem. Phys. 1981, 59 (3) 341-350
57. Prosa, T. J.; Winokur, M. J.; Moulton, J.; Smith, P.; Heeger, A. J. Macromolecules 1992, 25 (17) 4364-4372
58. Wu, Z.; Petzold, A.; Henze, T.; Thurn-Albrecht, T.; Lohwasser, R. H.; Sommer, M.; Thelakkat, M. Macromolecules 2010, 43 (10) 4646-4653
59. Kayunkid, N.; Uttiya, S.; Brinkmann, M. Macromolecules 2010, 43 (11) 4961-4967
60. Maillard, A.; Rochefort, A. Phys. Rev. B 2009, 79 (11) 115207
61. Rahimi, K.; Botiz, I.; Stingelin, N.; Kayunkid, N.; Sommer, M.; Koch, F. P. V.; Nguyen, H.; Coulembier, O.; Dubois, P.; Brinkmann, M.; Reiter, G. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51 (44) 11131-11135
62. Dudenko, D.; Kiersnowski, A.; Shu, J.; Pisula, W.; Sebastiani, D.; Spiess, H. W.; Hansen, M. R. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51 (44) 11068-11072
63. Liu, J.; Sun, Y.; Gao, X.; Xing, R.; Zheng, L.; Wu, S.; Geng, Y.; Han, Y. Langmuir 2011, 27 (7) 4212-4219
64. Marcon, V.; Breiby, D. W.; Pisula, W.; Dahl, J.; Kirkpatrick, J.; Patwardhan, S.; Grozema, F.; Andrienko, D. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131 (32) 11426-11432
65. Hansen, M. R.; Graf, R.; Sekharan, S.; Sebastiani, D. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131 (14) 5251-5256
66. Hansen, M. R.; Schnitzler, T.; Pisula, W.; Graf, R.; Müllen, K.; Spiess, H. W. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48 (25) 4621-4624
67. May, F.; Marcon, V.; Hansen, M. R.; Grozema, F.; Andrienko, D. J. Mater. Chem. 2011, 21 (26) 9538
68. Hsu, W. P.; Levon, K.; Ho, K. S.; Myerson, A. S.; Kwei, T. K. Macromolecules 1993, 26 (6) 1318-1323
69. Pankaj, S.; Beiner, M. Soft Matter 2010, 6 (15) 3506
70. Marcon, V.; Vehoff, T.; Kirkpatrick, J.; Jeong, C.; Yoon, D. Y.; Kremer, K.; Andrienko, D. J. Chem. Phys. 2008, 129 (9) 094505
71. Rivnay, J.; Noriega, R.; Northrup, J. E.; Kline, R. J.; Toney, M. F.; Salleo, A. Phys. Rev. B 2011, 83 (12) 121306
72. DeLongchamp, D. M.; Kline, R. J.; Jung, Y.; Lin, E. K.; Fischer, D. A.; Gundlach, D. J.; Cotts, S. K.; Moad, A. J.; Richter, L. J.; Toney, M. F.; Heeney, M.; McCulloch, I. Macromolecules 2008, 41 (15) 5709-5715
73. Shimomura, T.; Takahashi, T.; Ichimura, Y.; Nakagawa, S.; Noguchi, K.; Heike, S.; Hashizume, T. Phys. Rev. B 2011, 83 (11) 115314
74. Mas-Torrent, M.; Boer, D. d.; Durkut, M.; Hadley, P.; Schenning, A. P. H. J. Nanotechnology 2004, 15 (4) S265-S269
75. Poelking, C.; Ivanov, V.; Kremer, K.; Risko, C.; Brédas, J.-L.; Andrienko, D.; Eunkyung, C. J. Phys. Chem. C 2013, 117 (4) 1633-1640
76. Baessler, H. Phys. Status Solidi B 1993, 175 (1) 15-56
77. D'Avino, G.; Mothy, S.; Muccioli, L.; Zannoni, C.; Wang, L.; Cornil, J.; Beljonne, D.; Castet, F. J. Phys. Chem. C 2013, 117 (25) 12981-12990
78. Fogel, Y.; Zhi, L.; Rouhanipour, A.; Andrienko, D.; Räder, H. J.; Müllen, K. Macromolecules 2009, 42 (18) 6878-6884
79. Scher, H.; Alexander, S.; Montroll, E. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1980, 77 (7) 3758-3762
80. Olivier, Y.; Muccioli, L.; Lemaur, V.; Geerts, Y. H.; Zannoni, C.; Cornil, J. J. Phys. Chem. B 2009, 113 (43) 14102-14111
81. Troisi, A.; Cheung, D. L.; Andrienko, D. Phys. Rev. Lett. 2009, 102 (11) 116602
82. Vehoff, T.; Chung, Y. S.; Johnston, K.; Troisi, A.; Yoon, D. Y.; Andrienko, D. J. Phys. Chem. C 2010, 114 (23) 10592-10597
83. Vehoff, T.; Baumeier, B.; Troisi, A.; Andrienko, D. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132 (33) 11702-11708
84. Kirkpatrick, J.; Marcon, V.; Nelson, J.; Kremer, K.; Andrienko, D. Phys. Rev. Lett. 2007, 98 (22) 227402
85. Marcon, V.; Kirkpatrick, J.; Pisula, W.; Andrienko, D. Phys. Status Solidi B 2008, 245 (5) 820-824
86. Andrienko, D.; Kirkpatrick, J.; Marcon, V.; Nelson, J.; Kremer, K. Phys. Status Solidi B 2008, 245 (5) 830-834
87. Schrader, M.; Fitzner, R.; Hein, M.; Elschner, C.; Baumeier, B.; Leo, K.; Riede, M.; Bäuerle, P.; Andrienko, D. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134 (13) 6052-6056
88. Schrader, M.; Körner, C.; Elschner, C.; Andrienko, D. J. Mater. Chem. 2012, 22 (41) 22258-22264