Введение к работе
Актуальность работы.
Одним из перспективных новых направлений в селективной спектроскопии сложных органических молекул является метод штарк-спектроскопии провалов, сочетающий метод лагерного выжигания провалов с исследованиями'во внешнем электрическом поле.
Эффект Штарка на провалах позволяет не только изучать электрооптические характеристики молекул, но может служить методом исследования бесфонояяых линий (БФЛ), межмолекулярных взаимодействий, спектральной диффузии и т.д. Перспективным является испольаование примесных молекул в качестве молекулярного зонда для определения локальных полей в матрице, что наряду с научиш представляет и несомненный практический интерес, в частности, в связи о развитием молекулярной электроники.
К.моменту начала работы над диссертацией штарковские исследования проводились только на стабильных провалах, время жизни которых составляет несколько часов и более. Представляло интерес распостранить этот метод на нестабильные (динамические) провалы, обусловленные эффектом накопления молекул в триплетном состоянии, продолжительность существования которых определяется временем жизни триплетного состояния и обычно находится в пределах от микросекунд до нескольких секунд. Особый интерес на наш взгляд представляют исследования эффекта Штарка у молекул с центром инверсии, которые не имей собственного дипольного момента. У таких молекул должен наблюдаться квадратичный эффект Штарка. Тем не менее, первые исследования показали, что эффект носит линейный характер, в то время как квадратичный эффект полностью отсутствовал.
Актуальность данной работы обуславливается недостаточной изученностью эффекта Штарка на провалах в спектрах молекул с центром симметрии, а также необходимостью дальнейшего развития метода штарк-спектроскопии провалов.
Цель и основные задачи работы.
Цель работы состоит в исследовании основных закономерностей эффекта Штарка на динамических провалах в спектрах молекул с центром инверсии. В налу задачу входило изучение электропалевой
зависимости провалов в спектрах ряда тетрамеэоэамещенных метад-локомплексах порфиринов, а также формы и поляризации провалов при различной интенсивности выжигающего света. Новизна работы состоит в следующем:
-
разработана экспериментальная методика исследования эффекта Штарка на короткоживущих динамических провалах, предусматривающих возможность выделения линейного эффекта и позволяющая исследовать полевую зависимость как при дискретных изменениях величины поля, так и методом непрерывного полевого сканирования;
-
получены формулы, описывающие влияние внешнего электрического поля на контур провалов выжженых в неоднородно уширенных спектрах поглощения молекул с центром инверсии, о учетом линейного и квадратичного эффекта Штарка;
-
исследован эффект Штарка на провалах в спектрах десяти примесных молекул металлокомплексов порфиринов в полимерной матрице, девять из которых исследованы впервые;
-
выполнены расчеты поляризации провалов для моделей линейного и плоского осцилляторов в поглощении;
б) проведены экспериментальные исследования поляризации динамических провалов в спектрах центральносимметричных молекул металлокомплексов тетрабензопорфина (ТБП).
Практическая значимость работы заключается в том, что ее результаты могут быть использованы при создании новых устройств молекулярной электроники, в частности устройств оптической памяти с дополнительным частотным измерением, прогнозируемый объем которых может достигать десятков гигабайт. Исследованные в диссертации молекулы металлопорфиринов играют важную роль в биологических системах, кроме того они используются как красители в селективных оптических устройствах, например лазерных фильтрах. Результаты работы также могут быть использованы при создании техники для исследований в электрическом поле.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Предложена новая экспериментальная методика исследования эффекта Штарка на динамических провалах, позволяющая изучать как электрические свойства (дипольный момент, поляризуемость) сложных органических молекул в твердых растворах, так и спектральные характеристики провалов.
-
Исследование ряда меэоэамещенных металлокомлексов ТЕП показало, что во всех примесных системах наблюдается линейный эффект Штарка. Для Мг-ТБП обнаружен также вклад квадратичного эффекта. Измерена величина штарковских дипольних моментов всех изученных молекул.
-
Проведенные поляризационные исследования позволяют объяо-нить наличие дипольного момента у центральносимметричных молекул понижением их симметрии в матрице растворителя.
-
Показано, что форма провалов Слизка к лоренцевой к определяется однородным механизмом ушрения, а также эффектом накопления молекул в триплетном состоянии.
Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались: на научном семинаре "Спектроскопия сложных органических молекул" (Москва,19SB), на научном семинаре "Лазерная спектроскопия сложных молекул" (Таллинн,1989), на XX Всесоюзно^ съезде по спектроскопии (Киев,1989), на "Семинаре по лазерной спектроскопии" (Ян-т физики АН Эстонии,Тарту,1990).
Публикации. По теме диссертации опубликовано шесть работ. Список работ приведен ниже.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и списка литературы. Объем работы составляет 136 страниц, из них .105 страницы основного текста, 27 рисунков, 5 таблиц . Библиография включает 128 наименований.
