Керований електрохромний ефект у рідиннокристалічному середовищі із j-агрегатами

Анотація

Органічні і неорганічні напівпровідникові частки субмікронного лінійного розміру і впорядкованим розташуванням молекул чи атомів, що виявляють нетипові для інших агрегатних станів нелінійні властивості, є предметом тривалих і постійних досліджень. Окреме місце у таких дослідженнях займають ланцюжки молекул органічних барвників, що щільно впорядковані вздовж одного кристалографічного напряму, - J-агрегати. Практика показала, що J-агрегати виявляють значно сильніші лінійні і нелінійні властивості, ніж еквівалентна за кількістю сума окремих молекул. Через це вважають, що J-агрегати органічних барвників – це перспективний об’єкт для досліджень з точки зору його взаємодії із електромагнітним полем. Разом з тим, цікаво було б дослідити J-агрегати не лише у розчинах, плівках чи полімерах, тобто, у нерухомому середовищі, але і у динамічній матриці. У цій роботі молекули органічного барвника були розчинені у нематичному рідинному кристалі. Як виявилося, таке середовище не завадило молекулам барвника впорядкуватися в J-агрегати. Більше того, молекули рідинного кристалу “нав’язали” J-агрегатам орієнтацію ізоморфну із власною. Такий факт зумовив анізотропію випромінювання J-агрегатів у комірці із планарною орієнтацією молекул рідинного кристала. При таких умовах експерименту ланцюжки J-агрегатів розташовуються паралельно до поверхні комірки. Якщо  до комірки прикласти змінну напругу із певною частотою, то рідиннокристалічна матриця заставить” J-агрегати переорієнтуватись вздовж зовнішнього електричного поля. Коли ми маємо комірку із похилою гомеотропною орієнтацією молекул рідинного кристалу і до комірки прикласти змінну напругу певної частоти, то інтенсивність випромінювання J-агрегатів дещо зменшиться. При зменшенні частоти зовнішнього електричного поля фотолюмінесценція J-агрегатів буде слабнути на фоні незмінної інтенсивності випромінювання рідиннокристалічної матриці.  Коли ж електричне поле стане практично постійним, випромінювання J-агрегатів зникне. Це означає, що низькочастотне зовнішнє електричне поле руйнує J-агрегати аж до повної дисоціації його складових молекул.

Ключові слова: нанокристали, J-агрегати, підсилення електро-оптичних властивостей, впорядкована агрегація молекул, керування орієнтацією J-агрегатів