Оптическая электронная спектроскопия матрично-изолированных молекул фуллеренов

• Автор: Чугреев, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 154 с.

Оглавление
Введение
Глава 1 Структура электронных и электронно-колебательных состояний молекул и молекулярных кристаллов фуллеренов (обзор литературы)
§1.1 Геометрическая структура молекул и агрегатные состояния фуллеренов
п. 1.1.1 Структура молекул фуллеренов С6о и С7о
п. 1.1.2 Агрегатные состояния фуллеренов
§1.2 Спектроскопия электронных и электронно-колебательных состояний
фуллеренов Сбо и Сто
п. 1.2.1 Электронные возбуждения в молекулах фуллеренов Сбо и С70
п. 1.2.2 Электронные возбуждения в фуллеритах
п. 1.2.3 Колебательные состояния молекул фуллеренов и фуллеритов Сбо и С70
п. 1.2.4 Методики оптической электронной спектроскопии и их применимость к
исследованиям фуллеренов
пп. 1.2.4.1 Спектроскопия молекул фуллеренов в газообразной фазе
пп. 1.2.4.2 Спектроскопия молекул фуллеренов в матрицах органических
растворителей
пп. 1.2.4.3 Спектроскопия фуллеренов в холодном молекулярном газе
пп. 1.2.4.4 Спектроскопия молекул фуллерена в матрицах благородных газов
§ 1.3 Эффект Шпольского
Выводы и постановка задачи

Глава 2 Техника эксперимента
§ 2.1 Приготовление образцов
п. 2.1.1 Получение образцов матрично-изолированных молекул фуллеренов в
матрицах Шпольского
§ 2.2 Экспериментальные методики исследования спектров поглощения,
люминесценции и возбуждения
п. 2.2.1 Экспериментальные установки для исследования спектров
люминесценции и поглощения
п. 2.2.2 Экспериментальные установки для получения спектров возбуждения и
магнитооптических исследований
п. 2.2.3 Исследования в сильных магнитных полях
Глава 3 Оптическая электронная спектроскопия молекул фуллеренов в системах с большим неоднородным уширением
§ 3.1 Оптические электронные спектры фуллерена С70 в растворе
п. 3.1.1 Зеркальная симметрия спектров поглощения и флуоресценции
п. 3.1.2 Электрон-фононное взаимодействие в системе молекула фуллерена
Сто - стеклообразная матрица
п. 3.1.3 Спектр фосфоресценции молекул фуллерена Сто
§ 3.2 Спектры фуллерита С7о
§ 3.3 Фосфоресценция молекул Ceo с присоединенными
полипиррольными цепями
Глава 4 Оптическая спектроскопия электронно-колебательных состояний молекул фуллеренов в кристаллических матрицах
§ 4.1 Получение и свойства узколинейчатых оптических электронных спектров молекул фуллерена С70
п. 4.1.1 Наблюдение эффекта Шпольского на фуллерене С7о п. 4.1.2 Температурная зависимость узколинейчатых спектров С70. Электрон-фононное взаимодействие в системе молекула фуллерена -кристаллическая матрица, п. 4.1.3 Эффект поляризации оптических спектров молекул фуллерена С70 в анизотропной матрице.
§ 4.2 Колебательная структура молекулы фуллерена С7о в основном электронном состоянии п. 4.2.1 Селективная лазерная спектроскопия молекул фуллеренов в кристаллических матрицах п. 4.2.3 Анализ колебательной структуры молекулы фуллерена С7о в основном электронном состоянии п. 4.2.4 Моделирование узколинейчатых оптических электронных спектров молекулы фуллерена С7о § 4.3 Колебательная структура молекулы С70 в возбужденном электронном состоянии
сравнению с матрицами органических растворителей, матрицы этих газов вызывают заметное неоднородное уширение спектральных линий. Типичная ширина линий оптических спектров молекул фуллерена Сео в матрице неона - около 30 см'1. Матрицы неона и аргона дают сдвиг линии чисто электронного перехода в красную сторону спектра 35 и 160 см'1 соответственно. Интенсивности соответствующих колебательных спутников в спектрах люминесценции для различных матриц неодинаковы, что объясняется влиянием матрицы. В спектрах люминесценции присутствует линия чисто электронного перехода, по интенсивности уступающая ~2 порядка вибронным спутникам.
§ 1.3 Эффект Шпольского
Эффектом Шпольского называют возникновение узколинейчатых спектров сложных органических соединений в специально подобранных органических растворителях при низких температурах [95]. Это явление впервые наблюдалось в 1952 г. [96, 97]. Растворитель должен быть химически нейтральным по отношению к внедренным молекулам, и быть оптически прозрачным в области поглощения и испускания внедренных молекул. В основном, в качестве растворителей используются предельные углеводороды (парафины), которые удовлетворяют всем этим требованиям. Вообще говоря, термин "эффект Шпольского" правильнее применять именно к тонкоструктурным спектрам органических молекул в п-парафиновых матрицах, поскольку подобные спектры в отдельных кристаллических матрицах наблюдались и до исследований Шпольского с соавторами [98]. Исследуемое вещество растворяют в малых концентрациях (10'5 - 10'7 г/см3), затем раствор охлаждают до температуры ниже точки кристаллизации растворителя