Αστεροειδή χρωμοφόρα μόρια : φωτοφυσική από τα fs έως τα ns
Loading...
Date
2023-10
Authors
Βουρδάκη, Χρυσοβαλάντου
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Τα μόρια της μορφής δότη-αποδέκτη(donor-acceptor) σε σχήμα αστεριού (Y) έχουν
ελκυστικά χαρακτηριστικά, όπως εξαιρετικές ιδιότητες συλλογής φωτός, ενισχυμένη
κβαντική απόδοση φθορισμού και πολύ καλές μη γραμμικές οπτικές (NLO) ιδιότητες
λόγω συνεκτικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ των χρωμοφόρων τους. Έχουν διάφορες
εφαρμογές στη μη γραμμική οπτική, σε οργανικά φωτοβολταϊκά, σε διόδους
εκπομπής φωτός και σε αισθητήρες. Οι ιδιότητες αυτών των μορίων επηρεάζονται σε
μεγάλο βαθμό από το μοριακό περιβάλλον και ακόμη και από μικρές τροποποιήσεις
στη μοριακή δομή. Αυτά τα συστήματα αποτελούνται από έναν πυρήνα με τρεις
προσαρτημένες χρωμοφορικές μονάδες. Δύο διαφορετικές τοπολογίες βρίσκονται
υπό διερεύνηση, σχετικά με τους υποκαταστάτες πυρήνα και περιφέρειας: D-(π-A)3
ή A-(π-D)3, όπου το D αντιπροσωπεύει ομάδες-δότες ηλεκτρονίων και το A
αντιπροσωπεύει ομάδες-αποδέκτες ηλεκτρονίων. Αυτά τα δομικά στοιχεία
διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στον προσδιορισμό της ισχύος της ενδομοριακής
μεταφοράς φορτίου (ICT), μιας διαδικασίας που είναι υπεύθυνη για τα φαινόμενα
ταχείας ηλεκτρονικής χαλάρωσης και ανακατανομής της ενέργειας. Ο απώτερος
στόχος είναι η ελαχιστοποίηση των απωλειών ενέργειας και η αποτελεσματική
διαχείριση της διαδικασίας μεταφοράς εξιτονίων, ξεπερνώντας άλλα ανταγωνιστικά
κανάλια αποδιέγερσης. Λόγω των ιδιαίτερων και συντονίσιμων ιδιοτήτων τους, τα
συζευγμένα π-συστήματα που περιέχουν τμήματα δότη-αποδέκτη αντιπροσωπεύουν
μια πολύ ελκυστική ομάδα οργανικών υλικών.
Στο πρώτο μέρος αυτής της εργασίας, ένα σύνολο μορίων με πυρήνα
τριφαινυλαμίνης που δρα ως δότης ηλεκτρονίων και περιφερειακό υποκαταστάτη
δέκτη βενζοθειαζόλης συντέθηκε και μελετήθηκε για τις οπτικές και μη γραμμικές
οπτικές ιδιότητές τους. Έγινε σύγκριση μεταξύ δύο ισομερών μορίων που έχουν
διαφορετική κατεύθυνση της βενζοθειαζόλης με άλλα δύο ισομερή μόρια που έχουν
προσθετικούς περιφερειακούς αποδέκτες ηλεκτρονίων και των διπολικών αναλόγων
των τελευταίων. Ο στόχος ήταν να βρεθεί ποιος είναι ο καλύτερος υποψήφιος για
εφαρμογές στη μη γραμμική οπτική. Για να γίνει αυτή η σύγκριση, χρησιμοποιήθηκαν
διάφορες πειραματικές τεχνικές όπως φασματοσκοπία απορρόφησης και
φασματοσκοπία φθορισμού, φασματοσκοπία απορρόφησης και φθορισμού με
ανάλυση χρόνου και φασματοσκοπία διφωτονικά διεγερμένου φθορισμού.
Στο δεύτερο μέρος αυτής της εργασίας, ένα σύνολο μορίων με πυρήνα
τριφαινυλαμίνης εξετάστηκαν για τις φωτοφυσικές τους ιδιότητες. Δύο από αυτά
ήταν ισομερή με τους αποδέκτες στην περιφέρεια να βρίσκονται σε διαφορετική
θέση στο μόριο και ένα από αυτά είχε τους ίδιους αποδέκτες απλά σε μεγαλύτερο
ποσοστό. Η ποικιλία των φωτοφυσικών ιδιοτήτων που επέδειξαν αποδεικνύει ότι
υπάρχει υψηλός βαθμός ευελιξίας στις ιδιότητές τους λόγω τέτοιων μικρών δομικών
αλλαγών, καθιστώντας τους έτσι πιθανούς υποψηφίους για πολλές εφαρμογές στη
φωτονική.
Description
Keywords
Φωτοφυσική, Χρωμοφόρα, Φασματοσκοπία