Електронні стани j-агрегатів та кристалів амфіфільного антропиримидинового барвника
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya6(76).2024.108Анотація
Органічні напівпровідникові частки-ланцюжки нанометрового лінійного розміру із впорядкованим розташуванням молекул мають нетипові для інших агрегатних станів нелінійні властивості, цікаві не лише для фундаментальної науки в галузі фото-вольтаїки, але й мають прикладне значення. Такі надмалі частинки розглядають як базовий структурний елемент, що акумулює і перетворює збудження або переносить заряд. Окреме місце в таких дослідженнях займають J-агрегати - ланцюжки молекул органічних барвників, що щільно впорядковані вздовж одного із кристалографічних напрямів. J-агрегати виявляють значно сильніші лінійні і нелінійні властивості, ніж еквівалентна за кількістю і за займаним об’ємом сума окремих молекул. Тому, J-агрегати органічних барвників – це перспективний об’єкт для досліджень з точки зору підсилення взаємодії органічних молекул між собою та з електромагнітним полем.
У роботі досліджуються кристали і плівки Ленгмюра-Блоджет амфіфільної похідної антропиримидинового барвника. Робота грунтується на співставленні спектрів відбиття та розділеної в часі флуорисценції ленгмюрівських плівок із поляризованими спектрами відбиття та флуорисценції кристалів барвника. Виявляються і обговорюються відмінності та закономірності у електронних спектрах таких двох фаз конденсованого стану молекул барвника. У спектрах флуорисценції плівок спостерігаються ексимероподібні конформації, що формуються при поглинанні електро-магнітного збудження із характерною залежністю між стоксовим зсувом спектрального піка та часом життя випромінювання. У кристалах такі конформації сформовані вже в основному стані. Подібність спектрів кристала і плівки вказує на те, що впорядкованість збуджених молекул барвника вздовж довгої осі J-агрегата є аналогічною до пакування молекул у кристалі вздовж b-кристалографічного напряму. Оцінено мінімальну кількість молекул у J-агрегаті, тобто, число когерентно-зв’язаних молекул.. Для цього застосовано два незалежні підходи: кінетичний – за скороченням часу життя флуорисценції агрегата та спектральний – за звуженням J-смуги поглинання агрегованих молекул. Обидва підходи привели до близьких значень.
Ключові слова: нанокристали, плівки Ленгмюра-Блоджет, J-агрегати, підсилення електронних властивостей органічних молекул, агрегація молекул, самоорганізація молекул
Посилання
Stiel H., Daehne S., Teuchner K. (1988). J. Lumin. 39(6), 351-360.
Stiel H., Teuchner K. (1984). J. Mol. Struct. 114(2), 51-63.
Scherer P.O.J., Fischer S.F., Knapp K.W. (1984). Chem. Phys. Lett. 106(2), 191-199.
Bogdanov V.L., Viktorova E.N. (1991). ZhETPh (Rus. ed.), 53(2), 100-109.
Malyshev V.A. (1991). Opt. and Spectr. 71(6), 873-886.
Dinter M. (1984). J. Chem. Phys. 80(5), 2914-2928.
De Boer S., Wiersma D.A. (1990). Chem. Phys. Lett. 1990, 165(1), 45-58.
Kopainsky B., Kaiser W. (1982) Chem. Phys. Lett. 88(3), 357-368.
Sundström V., Gillbro T. (1988). J. Chem. Phys. 89(5), 2754-2769.
Piryatinskii Yu.P., Yatsun O.V., Yudin S.G., Palto S.P. (1993). Ukr. J. Phys., 38(11), 169-178.
Piryatinskii Yu.P., Yatsun O.V. (1994). Ukr. J. Phys. 39(9-10), 996-1008.
Hofmann J., Seefeld K.P. (1979). Mol. Phys. 37(3), 973-987.
McRae E.G., Kasha M. (1954). J. Chem. Phys. 28(4), 721-736.
Yuzhakov V.I. (1979). Uspekhi khimii 47(11), 2007-2021.
Fujiki M., Tabei H., Kurihara I. (1988). J. Phys. Chem. 92(5), 1281-1296.
Poup M., Swenberg Ch. (1985). Electronic processes in organic crystals. Nauka, v.1. 464.
Spano F.C., Mukamel S. (1989). J. Chem. Phys. 91(2), 683-698.
Knapp E.W. (1984). Chem. Phys. 85(1), 73-89.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
