Люминофоры, адсорбированные в пористых стеклах, для приборов квантовой электроники и оптоэлектроники : Фотофизические свойства, синтез композиционных материалов

• Автор: Колесников, Юрий Леонидович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 359 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Композиционные оптические материалы на основе люминофоров и пористых стекол (обзор литературы)
Раздел 1.1. Пористые матрицы из натриевоборосиликатного стекла и их свойства
Раздел 1.2. Органические красители и их фотофизические свойства в условиях адсорбции
Раздел 1.3. Фотофизические свойства люминесцентных комплексов рутения
Раздел 1.4. Практические аспекты применения композиционных оптических материалов, изготовленных на основе им-прегнированных пористых стекол Выводы к главе
ГЛАВА 2. Объекты исследования. Методы и аппаратура эксперимента.
Раздел 2.1. Объекты исследования и их характеристики Раздел 2.2. Экспериментально-методическое обеспечение исследований
2.2.1. Спектрально-люминесцентные измерения
2.2.2. Исследования оптико-физических и генерационных характеристик активных элементов
2.2.3. Исследования процессов адсорбции люминофоров
2.2.4. Обработка экспериментальных данных и оценка погрешностей измерений
Раздел 2.3. Разработка технологии изготовления импрегниро-ванных матриц. Количественные и качественные характеристики адсорбции люминофоров

2.3.1. Пропитка растворителями пористых матриц
2.3.2. Изучение процессов адсорбции люминофоров
2.3.3. Разработка технологии изготовления импрегниро-ванных матриц
Раздел 2.4. Разработка автоматизированного измерительного комплекса для оптико-физических измерений
Выводы к главе
ГЛАВА 3. Изучение фотофизических свойств органических люминофоров, адсорбированных в пористых стеклах
Раздел 3.1. Исследования электронных спектров адсорбированных красителей
3.1.1. Спектры поглощения
3.1.2. Спектры флуоресценции
3.1.3. Совместный анализ сопряженных электронных спектров
Раздел 3.2. Исследования проявлений адсорбционных сил в спектрах комбинационного рассеяния света
Раздел 3.3. Исследования энергетики взаимодействия адсор-бата с поверхностью пористой матрицы
Раздел 3.4. Разработка базы данных по спектрально-люминесцентным свойствам адсорбированных красителей
Выводы к главе
ГЛАВА 4. Спектроскопические исследования нетривиального (фрактального) распределения молекул адсорбата
Раздел 4.1. Безызлучательный перенос энергии электронного возбуждения между молекулами адсорбата
4.1.1. Концентрационное тушение и деполяризация флуоресценции адсорбированных молекул

4.1.2. Влияние фрактального распределения адсорбированных молекул на безызлучательный перенос энергии
4.1.3. Анализ проявлений безызлучательного переноса энергии в концентрационных зависимостях параметров флуоресценции
Раздел 4.2. Кинетические особенности адсорбции красителей пористым стеклом
4.2.1. Обсуждение экспериментальных результатов
4.2.2. Физическая модель. Определение количественных параметров фрактального распределения адсорбатов
4.2.3. Расчет кинетических зависимостей адсорбции
Выводы к главе
ГЛАВА 5. Изучение фотофизических свойств полипиридиновых комплексов рутения (II), адсорбированных в пористых стеклах
Раздел 5.1. Спектрально-люминесцентные свойства адсорбированных полипиридиновых комплексов рутения
5.1.1. Спектры поглощения
5.1.2. Спектры люминесценции
5.1.3. Природа спектров поглощения и люминесценции
5.1.4. Влияние поверхности адсорбента на спектральнолюминесцентные характеристики комплексов
5.1.5. Разработка базы данных по спектрально-люминес-центным свойствам адсорбированных комплексов
Раздел 5.2. Температурные зависимости спектральнолюминесцентных характеристик адсорбированных комплексов
5.2.1. Результаты экспериментальных исследований
5.2.2. Проявление колебательной структуры в спектрах люминесценции адсорбированных комплексов

поляризации флуоресценции, так как получившаяся после возбуждения анизотропия быстро исчезает в результате переноса энергии [119].
Известно, из современной литературы [118-123], что БПЭ в растворах объясняется индуктивно-резонансным взаимодействием молекул донора и акцептора. Рассмотрим основные положения этой теории, необходимые для обсуждения в дальнейшем ряда результатов настоящей работы. Согласно теории вероятность БПЭ 1¥(Я) выражается через интегральную характеристику А спектров поглощения и флуоресценции и параметр динамической связи взаимодействия молекул к (Я). В преобладающем для красителей диполь-дипольном взаимодействии:
( 6
=А-к(Л) (1.3)

Здесь Я - расстояние между молекулами донора и акцептора, г0 - т.н. характеристическое расстояние, на котором вероятность БПЭ равна вероятности спонтанного излучения 1/х0. В этом случае вероятность ЩЯ) можно представить в виде
128-тЛ4ЛтоЯ6
где интеграл перекрытия О, - |/0 (у)єа(у)-уЛіу, /0(у) - квантовая спектральная плотность флуоресценции донора, нормированная на единицу; єА(у) -молярный десятичный коэффициент экстинкции; п - показатель преломления; Ад - число Авогадро; То и В0 - время жизни и квантовый выход флуоресценции донора .в отсутствие переноса на акцептор, Ф2 - ориентационный фактор (если все взаимные ориентации равновероятны, то Ф2=2/3). Из (1.4) можно получить выражение для расчета г0:
І7 г.* К - 6 103ІПІ0 50 Л
го = Г4 О-5)
128-л я Ад
В формуле (1.5) г0 определено как расстояние, на котором г0=1 при