Зондирование надмолекулярной структуры наносистем на основе магнитного отклика спин-селективных фотопроцессов

• Автор: Дюсембаев, Руслан Нурлыханович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 178 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Современные представления о влиянии магнитного поля на процессы с участием триплетных молекул в однородных и структурированных системах
1.1 Триплет-триплетная аннигиляция экситонов и некогерентных электронных возбуждений
1.2 Влияние магнитного поля на скорость триплет-триплетной аннигиляции
1.3 Спиновая релаксация
Глава 2. Методика измерения и обработки люминесцентных сигналов аннигилирующих молекулярных зондов во внешнем магнитном поле
2.1 Бинарные молекулярные зонды
2.2 Схемы и описание установок
2.3 Двухимпульсная лазерная активация органических молекул и их реакций в полимерных матрицах
Глава 3. Влияние магнитного поля на аннигиляцию триплетных электронных возбуждений, мигрирующих в нанопорах твердых сорбентов
3.1 Влияние магнитного поля на аннигиляцию триплетных электронных возбуждений, мигрирующих в сферических нанопорах. Объемные и поверхностные блуждания
3.2 Кинетика повторных встреч ионов-реагентов в сферических нанопорах
3.3 Влияние магнитного поля на аннигиляцию триплетных электронных возбуждений, мигрирующих в цилиндрических нанопорах

3.4 Магнитные эффекты в нанопорах в отсутствие спиновой релаксации. Спиновая динамика, индуцированная магнитодипольным взаимодействием
Глава 4. Спин-селективная аннигиляция подвижных и локализованных электронных возбуждений полимерных цепей в растворах при наличии внешнего магнитного поля
4.1 Магнитные эффекты, обусловленные подвижностью фрагментов макроцепей в отсутствие и при наличии спиновой релаксации
4.2 Дельта g -механизм влияния магнитного поля в кросс-аннигиляции разносортных триплетных возбуждений
4.3 Влияние магнитного поля на аннигиляцию триплетных экситонов в полимерных цепях
4.4 Влияние магнитного поля на аннигиляцию триплетных экситонов с Т-центрами полимерных цепей
Глава 5. Спиновая релаксация системы триплетных центров с затрудненным вращением и модуляция спин - зависимых процессов внешним магнитным полем
5.1 Использование уравнения Фоккера - Планка для описания несвободных стохастических переориентаций
5.2 Применение теории возмущений
5.3 Времена спиновой релаксации и кинетика спин - селективной бимолекулярной реакции
Основные результаты и выводы
Список литературы

Введение
Анализ свойств наноструктурированных систем представляет собой одну из важнейших естественнонаучных задач в связи с развитием принципиально новых субмикронных технологий и потребностей современного материаловедения. Мощнейший исследовательский арсенал физического эксперимента привлечен для решения этой проблемы. Однако, наряду с традиционными, ставшими уже классическими методами спектроскопии и микроскопии, огромный интерес вызывают сегодня новые методы зондирования структуры наносистем и кинетики перестройки - как самих систем, так и отдельных их компонентов. Такие новые подходы исследования дают дополнительную, а достаточно часто - уникальную информацию об объекте. Предложенный в настоящей диссертации метод зондирования надмолекулярной структуры наносистем по отклику спин-селективных фотопроцессов на внешнее магнитополевое воздействие приобретает особую актуальность на новом этапе развития технологий производства функциональных наноструктур и является примером нетрадиционного подхода к решению проблемы мониторинга морфологических свойств дисперсий, пористых материалов и коллоидов и изучения динамических характеристик микрогетерогенных сред.
Важным этапом процесса спин-селективной парной аннигиляции диффузионно-подвижных частиц является стадия пространственного расхождения не вступивших в реакцию при первой встрече партнеров, с относительно обособленным блужданием каждого из них до возможного повторного контакта. За это время происходит изменение суммарного спинового состояния когерентной пары частиц — до благоприятного для реакции — за счет формирования большей доли необходимого спинового компонента. Именно на этой стадии управление спиновой динамикой внешним магнитным полем существенно для выхода продуктов аннигиляции. Повторная встреча реагентов может состояться с разной вероятностью — в зависимости от пространственной размерности системы, эффективности миграции частиц, наличия протяжен-

релаксации экситонов является очень коротким (<100 пс) даже при низких температурах [148]. В [151] измерены спектр и кинетика фотолюминесценции Сс1Те квантовых точек в магнитном поле индукцией до 10 Тл. Обнаружено, что круговая поляризация фотолюминесценции при линейно поляризованном возбуждении возрастает с ростом индукции поля, в то время как линейная остается равной нулю, что объясняется подавлением спиновой релаксации магнитным полем.
Таким образом, несмотря на большое количество работ, посвященных процессу триплет-триплетной аннигиляции и влиянию на нее внешнего магнитного поля, изучение данного процесса для систем с «ограниченной геометрией» представляет большой интерес, связанный с возможностью разработки новых методов зондирования морфологии надмолекулярных структур. Изучению влияния магнитного поля на аннигиляцию триплетных электронных возбуждений в системах с «ограниченной геометрией» и посвещено данное диссертационное исследование.