Введение к работе
Актуальность исследования оиіических свойств бихромофоров возросла в последнее время в свяш с их исподыованием в квантовой электронике, при соїданни систем ошической фильтрации п граіісформаніїн лампового н лаіерпоіо підучений и т. д. Применение их в качестве акпшных сред да-іеров на красше.тях в ряде случаев поіноляст значительно увеличить КПЛ преобракшання и повысить фоюстоикость активных сред.
К нача іу настоящем работы отсутствовали конкретные теоретические представления об особенностях проіекания фоіофіпическіїх процессов в оихромофорных молекулярных системах (в частностм.о мехами ше переноса тнершн) и іакономерностях спяш спектрально-люминесцентных свойств бихромофоров с их электронным її пространственным строением
'Эффективным подходом к исследованию спектрально-люминесцентных свойств и первичных фогопроцессов в оихромофорных молекулярных системах является квангово-химпческнй расчёт (лектронно-воюуждённых состояний и оценка констант скоростей фоіофіпическіїх процессов. Применение кван юно-химических методов к исследованию мехаитмов первичных фоюпроцеесов и генерационной способности большого числа органических соединении пока шло. что они позволяют с достаточной степенью надёжности устанавливать шергетические положения электронных состоянии; силы осцилляюр.ов. шачения констант (|>отофіиических процессов.
І Іе.тьк» диссер і анионной работы являлось:
кван юно-химические расчеты спектрально-люминесцетных характеристик и коистлш скоростей фогофиіических процессов в молекулах бихромофоров и бимолекулярных системах, содержащих соответствующие молекулы донора и акцептора;
установление святи спектрально-люминесцентных свойств бихромофоров с н.х пекгронным и пространственным строением;
исследование особенностей фогофи іических процессов в бихромо-форных молекулярных системах;
установление механизма переноса те, /ни в них системах;
- исследование зависимости копсташы скорости переноса энергии от
раїличньїх характеристик оихромофорных систем: расстояния между доно
ром и акнепюроч, их віапмной ориентации и спектрально-люминесцент
ных свойств донора и акцептора.
Диссертационная р.юота выполнялась в рамках зосбюджегной іематзі-ки Госкомвуза РФ. гранта Конкурсного центра Санкт-Петербургского университета и при финансовой поддержке Российскою фонда фундаментальных исследований.
'Защищаемые положения:
-
Перенос терши электронного возбуждения в бнхромофорных системах осуіиесгвляеіся но механизму внутренней конверсии:
-
")ффекизвность процесса переноса эперпзи определяется степенью дслокали зацня молекулярных орбззталей и конфигурационного смешивания волновых функций донора и акцептора:
-
Необходимым условием триплет-триплетного переноса энергии является дслокалитання молекулярных орбнгалей в бнхромофорной системе. Для процесса сшнлет-синглстного переноса энергии достаточно конфнгу-рациониого смешивания волновых функций взаимодействующих состояний.
Научная новизна:
впервые проведены систематические кваніово-хнмізчеекие расчёты фотофизических процессов в бнхромофорных молекулярных системах различного типа, на основе к зорых рассчитаны схемы электронно-возбуждённых состояний, оценены константы скоростей фотофизических процессов в этих езістемах;
исследованы особенности фотофитических процессов и связь спектрально-люминесцентных свойств с электронным и пространственным строением бихромофорных систем:
дана квантоио-.чпмическая интерпретация механизма переноса энергии от донорд к акцептору, определены численные значения константы скорости переноса энергии и исследована завзіснмость её величины от различных характеристик бнхромофорной системы.
Достоверность полученных результатов определяется:
хорошим согласием с экспериментальными данными: отклонение расчётных данных от эксперимента по положению электронных состоянии ра в-личной орбитальной природы и мультнилетностн в среднем не превышает 5-Ю %, при этом наблюдается согласие расчётных данных и эксперзгмен-тальных значений сит осцилляторов, дипольных моментов и поляризации переходов;
теоретическим воспроизведением экспериментально наблюдаемой зависимости эффективности переноса энергии от расстояния между донором и акцептором:
- качественным совпадением полученных закономерностей процесса
перезюса энергзш с результатами теории Фёрстера-Декстера.
Практическая ценность исследования переноса энергзш электронною воэбуждешзя гз бнхромофорных молекулярзгых системах заключается в воз-МОЖИОСТІЗ прогнозирования сгзектрально-лгоминесценшых свойств таких систем при различных условзіях возбуждения.
Апробация дззесерташзи.
Результаты проведённых исследовании докладывались на следующих научных конференциях: Международная конференция "Импульсные лазеры на переходах атомов и молекул" (Томск, 1992); Международная конференция по люминесценции (Москва, 1994); II Международная конференция "Импульсные лазеры на переходах атомов и молекул" (Томск, 1995); 15-я Международная конференция по когерентной и нелинейной оптике (Санкт-Петербург, 1995); Симпозиум по физической органической фотохимии (Познань (Польша), 1995); Международный Симпозиум Фотохимия и Фотофизика Молекул и Ионов, посвященный 100-летию со дня рождения академика А.Н.Теренина (Санкт-Петербург, 1996); 16-й Симпозиум по Фотохимии (Хельсинки (Финляндия), 1996); Научная конференция "Проблемы Фундаментальной Физики" (Саратов, 1996).
Структура и объём диссертационной работы.
Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения (основные результаты и выводы), списка цитируемой Литературы (78 наименований) и 6 приложений. Работа изложена на 154 сфаницах, содержит 75 рисунков и 18 таблиц.
