Фотофизические процессы в сложных молекулярных системах со структурной гетерогенностью

• Автор: Мукушев, Булат Тельманович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Ф0Т0ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ГЕТЕРОГЕННЫХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ СИСТЕМАХ (литературный обзор)
§1Л. Влияние гетерогенности ближайшего окружения растворенных молекул на их спектрально-люминесцентные свойства и эффективность переноса энергии возбуждения
§1.2. Фотофизические процессы в гетерогенных водно-полимерных
растворах красителей
§1.3. Фотофизика адсорбированных на поверхности твердого тела молекул органических соединений
Глава 2. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

§2.1. Методика приготовления образцов
§2.2. Измерение спектрально-люминесцентных характеристик иследу-
емых молекулярных систем
§2.3. Исследование ориентации адсорбированных на поверхности твердого тела молекул методом поляризованнной люминесценции и "нерезонансной" генерации второй гармоники
Глава З.ПРОЦЕССЫ ПЕРЕНОСА ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ В РАСТВОРАХ КРАСИТЕЛЕЙ С ЛОКАЛЬНОЙ И СПЕКТРАЛЬНОЙ ГЕТЕРОГЕННОСТЬЮ
§3.1. Спектральная миграция энергии возбуждения в неупорядоченных двухкомпонентных растворах красителей
§3.2. Локальное концентрирование молекул красителей в водных
растворах полиэлектролитов
§3.3. Исследование процессов спектральной миграции энергии электронного вощбуждения в растворах молекул красителей с фрактальной размерностью
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ Ф0Т0ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В МАКРОГЕТЕРОГЕННЫХ НЕУПОРЯДОЧЕННЫХ СИСТЕМАХ НА ОСНОВЕ СТРУКТУР ПОЛУПРОВОДНИК-ДИЭЛЕКТРИК-АДСОРБИРОВАННЫЕ МОЛЕКУЛЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

§4.1. Поляризационные характеристики адсорбированных молекул красителей. Влияние структурный и зарядовой гетерогенности поверхности структур полупроводник-диэлектрик на
ориентацию молекул красителей
§4.2. Определение ориентации адсорбированных на диэлектрике молекул красителей методом генерации второй гармоники их
излучения
§4.3. Исследование поведения молекул сложных органических соединений, адсорбированных на поверхности твердого тела . 106 §4.4.Бимолекулярные процессы молекул красителей и ароматических
углеводородов на поверхности твердого тела
§4.5. Перенос энергии электронного возбуждения между молекулами
красителей, адсорбированными на поверхности твердого тела
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы диссертации. В связи со значимостью фотофизических и фотохимических процессов в природных системах и растущим практическим применением молекулярных структур на основе сложных молекул органических соединений, исследование такого рода процессов происходящих в ансамблях сложных молекул, является одной из важнейших задач современной молекулярной и химической физики, оптики и спектроскопии. Для анализа фотофизических процессов в сложных молекулярных системах привлекаются представления, базирующиеся на результатах исследований модельных люминес-цирующих систем, проводимых в предположении их гомогенности, подразумевающей полную изотропность оптических свойств и отсутствие структурных неоднородностей исследуемой жидкой или твердой матрицы. Реальные же молекулярные системы характеризуются гетерогенностью, которая обусловлена не только наличием молекул разного типа, но и различием их спектральных характеристик, а также пространственной неупорядоченностью молекул. В связи с этим актуальным и имеющим широкий научный интерес представляется изучение влияния гетерогенности среды на внутри- и межмолекулярные процессы деградации энергии электронного возбуждения и фотофизические процессы в системах органолюминофор — сложная молекулярная среда.
Цель и задачи исследования. Целью данной работы является экспериментальное исследование фотофизических процессов, и, в первую очередь, процессов переноса энергии электронного возбуждения в гетерогенных молекулярных системах, эффективности
внутримолекулярных и межмолекулярных каналов деградации энергии электронного возбуждения.
В задачу исследования входит:
•экспериментальное исследование процессов релаксации и переноса энергии электронного возбуждения в сложных гетерогенных молекулярных системах;

адсорбированному слою, включающего красители двух видов [129,130], в частности использование кинетики затухания флуоресценции для изучение свойств поверхности. При миграции энергии вдоль
адсорбированной фазы возможен перенос энергии экситоном. В [131] обсуждаются оптимальные условия для так называемого эффекта молекулярной «антенны» или «воронки», связанного с переносом энергии экситоном.
При адсорбции на поверхности полупроводников становится
активным канал Т миграции энергии фотовозбужденных молекул
красителя, при этом перенос энергии в твердое тело приводит к сенсибилизации фотопроводимости. Явление спектральной сенсибилизации (СС) заключается в электронном возбуждении молекул красителей, адсорбированных на поверхности твердого тела, с последующим воздействием возбужденных молекул на поверхностную фазу кристаллов. Предположение об участии в процессе СС локальных уровней твердого тела впервые было сделано Моттом [86]. Далее, в работах Теренина, Акимова, Куна, Нельсена, Веста и других (см. [86]) были развиты представления о двух альтернативных путях диссипации энергии возбуждения молекулы адсорбированного красителя:
посредством переноса электрона (механизма 1) или переноса энергии (механизм 2). По обоим механизмам свет электронно возбуждает адмолекулу красителя, и она переходит с основного синглетного уровня Бо на первый вакантный синглетный уровень Бь Далее, по механизму 1 предполагается, что в возбужденном состоянии молекула красителя ионизируется и передает в твердое тело электрон, а носители заряда на локальных уровнях полупроводника используются для регенерации молекул красителя. Согласно критерию Генри Мотта (см. [86]) СС